Desde el regreso del programa de televisión “Quantum Leap” hasta el Premio Nobel, 2022 parecía ser el año en el que la “cuántica” alcanzó un nivel completamente nuevo en la conciencia popular. En noviembre, EPB y Qubitekk se sumaron a esa conversación en un nivel más empresarial con el lanzamiento de la primera red cuántica comercialmente disponible y liderada por la industria de Estados Unidos, diseñada para que empresas privadas y otros tecnólogos ejecuten equipos y aplicaciones cuánticas en un entorno de fibra óptica establecido con el objetivo de acelerar la comercialización de tecnologías cuánticas. Entonces, ¿qué son las tecnologías cuánticas y por qué son importantes para su empresa y, en última instancia, para sus clientes?
Las comunicaciones cuánticas reproducen un fenómeno natural en el que las partículas de luz (fotones) pueden vincularse o “entrelazarse” de modo que cualquier cambio en uno de los fotones se refleje instantáneamente en su “gemelo”, incluso cuando estén separados por grandes distancias. A diferencia de la computación y las redes convencionales, que se basan en el procesamiento secuencial, los fotones entrelazados, llamados cúbits, se pueden utilizar para procesar múltiples rutas paralelas de datos al mismo tiempo. Y estas son solo algunas de las formas en que las tecnologías cuánticas prometen superar los límites físicos actuales de las tecnologías de computación, redes y detección existentes.
Aunque la realización plena de estas posibilidades llevará décadas, el desarrollo de tecnologías cuánticas continúa atrayendo el interés mundial y miles de millones de dólares en inversiones porque hemos comenzado a dar pasos reales hacia aplicaciones prácticas que representan posibilidades revolucionarias para avanzar en la ciberseguridad, la detección y la informática de próxima generación. Esto promete beneficios revolucionarios en la protección de las personas contra las ciberamenazas, el lanzamiento de una Internet de próxima generación y el desarrollo de nuevos avances en la atención médica, las finanzas y otras industrias.
Por ejemplo, las tecnologías cuánticas abren la puerta a la experiencia de la realidad aumentada y el metaverso del futuro de maneras que superan incluso las películas de ciencia ficción actuales. Piénsalo: en lugar de mostrarles a tus hijos tu álbum de bodas, ellos podrán vivir las festividades como lo hiciste tú.
La computación cuántica no es solo una versión más rápida de Internet. Ofrece infinitas posibilidades. Imagine que puede crear modelos de nuevas vacunas y tratamientos médicos con el poder de la computación cuántica o que puede utilizar inteligencia artificial y modelos predictivos avanzados para mejorar la competitividad de su empresa. La computación cuántica podría crear oportunidades educativas más interactivas mediante una realidad virtual fotorrealista. La velocidad de la tecnología podría hacer posibles sistemas de traducción instantánea a varios idiomas. Se podrían emitir advertencias antes de que se produzcan tornados, terremotos, tsunamis y otros desastres naturales. Incluso se podrían utilizar ondas gravitacionales para explorar el universo. Apenas estamos empezando a apreciar las infinitas posibilidades que puede abrir la computación cuántica.
En este contexto, la protección de la información personal y de propiedad privada cobra aún más importancia. Afortunadamente, gracias a la naturaleza entrelazada de los fotones emparejados, la distribución de claves cuánticas ofrece un enfoque completamente nuevo para la ciberseguridad y la prevención de amenazas que eclipsa incluso nuestras mejores medidas actuales.
Y, sin embargo, Estados Unidos corre el riesgo de quedarse atrás de otros actores globales en el desarrollo de tecnologías cuánticas, y esto coloca una urgencia aún mayor en la prioridad nacional de lograr progresos más rápidos.
Uno de los desafíos actuales para las empresas privadas que buscan innovar en la emergente industria cuántica es que los equipos básicos de redes cuánticas son costosos y se encuentran principalmente en entornos gubernamentales y de laboratorios académicos. Como hemos visto desde el lanzamiento de Internet, algunos de los mayores cambios provinieron de empresarios independientes que buscaban soluciones a algunos de nuestros problemas cotidianos más comunes. Ese espíritu de innovación y emprendimiento ha sido esencial para el lanzamiento de algunas de las empresas más exitosas y reconocidas de nuestro país. Eso es lo que nos impulsó a lanzar EPB Quantum Network powered by Qubitekk.
Si conoce EPB, sabrá que somos una empresa municipal de servicios de electricidad y fibra óptica ubicada en Chattanooga, Tennessee. En ese contexto, el lanzamiento de esta nueva red cuántica puede parecer extraño, pero este proyecto en realidad se basa en más de una década de esfuerzo.
En 2008, EPB comenzó a implementar una red de fibra óptica en toda la comunidad que serviría como columna vertebral de las comunicaciones de la Red Inteligente de Chattanooga, un sistema eléctrico de última generación para reducir los cortes, mejorar el tiempo de respuesta, reducir los robos y ayudar a los clientes a administrar su consumo de energía eléctrica. Con el inicio de la Gran Recesión más tarde ese año, el Departamento de Energía complementó la inversión inicial de EPB con una subvención de estímulo federal de $111, lo que le permitió a EPB acelerar su plan de 10 años para construir la Red Inteligente basada en fibra óptica de modo que fuera accesible para todos los hogares y negocios en nuestra área de servicio de 600 millas cuadradas en solo dos años.
Lo que vino después cambió la región y preparó a Chattanooga para su inesperado papel como “ciudad gig”. Utilizando su infraestructura de red inteligente de fibra óptica, EPB lanzó el primer servicio de Internet de velocidad gig para toda la comunidad de Estados Unidos en 2010. En 2014, el DOE nombró a EPB laboratorio viviente para la investigación de redes inteligentes. Desde entonces, EPB se ha asociado con Oak Ridge National Laboratory junto con otros laboratorios nacionales y empresas privadas en una serie de esfuerzos para sacar las tecnologías de investigación del laboratorio y llevarlas al mundo real. Hoy, EPB continúa desarrollando la infraestructura de ciudad inteligente de Chattanooga con una actualización de todo el sistema de $70 millones que facilitó el lanzamiento del primer servicio de Internet de 25 Gig de Estados Unidos el verano pasado. Todos estos esfuerzos también sirven como base para el reciente lanzamiento de un nuevo proyecto para ayudar a acelerar el desarrollo de tecnologías cuánticas.
En 2017, EPB y Qubitekk colaboraron para participar en un proyecto galardonado con el premio R&D 100 con Oak Ridge y Los Alamos National Laboratories, que aplicó tecnologías de cifrado cuántico en bucles de fibra óptica del mundo real que EPB estableció entre algunas de sus subestaciones eléctricas. La obtención de un campo de pruebas de transmisión de cúbits en un entorno de banco de pruebas llevó a EPB y Qubitekk a construir EPB Quantum Network powered by QubitekkSM, una solución integral de red cuántica.
Como resultado de este trabajo, EPB Quantum Network integra una infraestructura de fibra óptica con el último equipamiento y software cuántico fundamental para acelerar el proceso de comercialización de las tecnologías cuánticas. Está diseñada para generar, distribuir y medir cúbits en la red 100 % de fibra óptica establecida de EPB mientras:
La arquitectura de la red cuántica EPB incluye centros de equipos que albergan equipos cuánticos de uso común, con nodos en Chattanooga que facilitarán el intercambio de cúbits a través de una red de fibra óptica dedicada. En el corazón de la red se encuentra la plataforma Bohr IVTM de Qubitekk, que brinda a los innovadores acceso a equipos y tecnología de última generación para validar sus desarrollos, que se pueden escalar fácilmente para satisfacer la creciente demanda, que incluye:
La configuración de la red está diseñada para ser flexible y adaptarse a múltiples usos, desde la validación del rendimiento de productos cuánticos hasta la prueba de nuevas tecnologías cuánticas y la confirmación de la interoperabilidad de los equipos para ejecutar aplicaciones de seguridad cuántica. Esto acelerará la implementación de aplicaciones comerciales a corto plazo, proporcionará verificación de dispositivos cuánticos emergentes y respaldará los objetivos técnicos más amplios de la comunidad de la ciencia de la información cuántica.
En definitiva, para acelerar el desarrollo, la adopción y la integración de productos cuánticos en el mercado, los innovadores, las empresas, los emprendedores, los investigadores, las agencias gubernamentales y las universidades deben poder conectarse con el futuro cuántico. Eso es lo que EPB Quantum Network busca hacer al proporcionar un lugar para que las innovaciones cuánticas del sector público y privado se ejecuten en un entorno de fibra óptica establecido.
La inversión de EPB en tecnología de red inteligente sigue demostrando que la fibra óptica es a prueba de futuro. Las redes cuánticas no estaban en la mesa de diseño cuando EPB construyó la red de fibra óptica de Chattanooga hace más de una década, pero la fibra óptica sigue manteniendo a nuestra comunidad a la vanguardia de la tecnología de redes.
Además de ser un motivo de orgullo para la región y nuestra industria, EPB Quantum Network respaldará un trabajo innovador que marcará la diferencia para las generaciones futuras. A través del desarrollo de nuevas tecnologías que solo son posibles en la era cuántica, promoverá nuevos tipos de empleos, nuevas oportunidades educativas, mejores soluciones de atención médica y mucho más.
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