Het technologisch centrum Eurecat is gestart met de ontwikkeling van het QuantIA Lab, een baanbrekende infrastructuur voor kwantumsimulatie en optimalisatie, uniek in Catalonië. Deze faciliteit stelt ondernemingen in staat om onderzoek, ontwikkeling en bedrijfsinnovatie te versnellen door gebruik te maken van geavanceerde quantum computing- en kunstmatige intelligentietechnologieën.
De nieuwe installatie wordt gevestigd op het Eurecat-hoofdkantoor in Cerdanyola del Vallès en zal geleidelijk operationeel worden tot begin 2027. Het project ontvangt een investering van meer dan zeven miljoen euro. Hiervan komt 1,4 miljoen euro uit het Programma Singuliere Instellingen van het Departement van Onderzoek en Universiteiten van de Generalitat van Catalonië, terwijl nog eens 2,1 miljoen euro co-financiering ontvangt van de Europese Unie via het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO) voor Catalonië 2021-2027, via het project Quant-IA.
Met het QuantIA Lab krijgt Eurecat de mogelijkheid om bedrijven te voorzien van oplossingen gebaseerd op quantum computing, dankzij een emulator van quantum poorten met 34 qubits en een digitaal annealer-systeem, ondersteund door een high-performance computing cluster. Volgens Myriam García-Berro, directeur Onderzoek en Technologie bij Eurecat, stelt deze uitrusting het mogelijk de verspreiding van quantumtechnologieën naar het bedrijfsleven te versnellen en pilots te ontwikkelen met reële concurrentievoordelen.
De hoofdonderzoeker van de Quantum Computing-onderzoekslijn bij Eurecat, Adan Garriga, benadrukt dat het laboratorium het werk zal aanvullen van een multidisciplinair team gespecialiseerd in quantumfysica, kunstmatige intelligentie en softwareontwikkeling. Het doel is om bedrijven een stabiele en veilige omgeving te bieden waarin ze algoritmen kunnen testen en valideren voorafgaand aan de komst van volledig operationele quantumcomputers.
Joan Mas, wetenschappelijk directeur van de Digitale Sector bij Eurecat, onderstreept verder dat, in tegenstelling tot conventionele quantum systemen die cryogene condities vereisen en stabiliteitsproblemen kennen, de emulatiesystemen van QuantIA Lab met halfgeleiderprocessors zullen werken. Dit maakt het mogelijk onder normale milieutoestanden te opereren, coherentieproblemen te verminderen en de operationele kosten aanzienlijk te verlagen.
De infrastructuur wordt bovendien ontworpen met energiebewuste criteria, met plannen om deels op hernieuwbare energie te draaien, opgewekt via fotovoltaïsche panelen en energiebuffers die de efficiëntie van de installaties verbeteren.
Voorhoede-apparatuur voor kwantumsimulatie
De 34-qubits quantum poortemulator van het QuantIA Lab maakt het mogelijk om het gedrag van kwantumcircuits te simuleren met klassieke electronica onder standaard operationele omstandigheden. Dit is een belangrijke stap die momenteel nog niet door bestaande quantumcomputers, met fysieke qubits, wordt gezet. Deze technologie zal het ontwerpen, valideren en optimaliseren van kwantumalgoritmes en Quantum Machine Learning-methoden mogelijk maken voordat ze op een echte quantumcomputer worden toegepast, wat kosten, risico’s en ontwikkeltijden aanzienlijk kan verkorten, aldus Garriga.
De simulatiemogelijkheden worden versterkt door een digitale annealer, die optimalisatieproblemen met tot 100.000 variabelen kan oplossen. Deze technologie, uniek in Catalonië, opent de deur naar complexe vraagstukken zoals industriële planning, geavanceerde logistieke optimalisatie, investeringsbeheer, moleculaire simulaties en nieuw materiaalontwerp.
De infrastructuur wordt aangevuld met een high-performance computing cluster dat fungeert als krachtig hulpmiddel voor geavanceerde kunstmatige intelligentie- en datasystemen, evenals voor projecten die moeten functioneren via een hybride aanpak, waarbij kwantumsimulaties en high-performance computing worden gecombineerd.
Versnelling van multisectorale innovatie
De technologieën in het QuantIA Lab zullen een brede sectorale impact hebben, onder andere in de gezondheidszorg en biotechnologie. Ze stimuleren ontwikkelingen zoals moleculaire simulatie, geneesmiddelenontdekking en complexe genomische analyses.
Daarnaast zullen ze bijdragen aan scheikunde en geavanceerde materialen, bijvoorbeeld voor het optimaliseren van syntheseprocessen en het ontwerpen van maatwerk-materialen; in robotica en productie voor industriële planning, plantlogistiek en automatisering; in energie voor slimme netwerkbeheer, resourceoptimalisatie en duurzame routes; en in waterbeheer en milieu, voor het optimaliseren van distributienetwerken, plantbeheer en klimaatvoorspellingsmodellen.
Strategisch kwantumpartnerschap
De uitrol van het QuantIA Lab valt samen met de lancering van ARQADE, een Cervera-onderscheidingsnetwerk dat zich richt op het toepassen van quantum computing en AI om kritische veiligheids- en defensievraagstukken op te lossen. Zo kunnen oplossingen ook worden doorvertaald naar strategische civiele sectoren. Eurecat, dat deel uitmaakt van het netwerk, brengt zijn expertise in quantumalgoritmes, AI en cyberveiligheid in, om praktische toepassingen te ontwikkelen voor complexe operationele scenario’s, zoals autonoom navigeren zonder GPS of het beschermen van essentiële infrastructuur.