La tecnología de la información y la comunicación actual surgió de la invención y el desarrollo de la mecánica cuántica durante el último siglo. Pero, Por muy ingenioso que sea que se puedan empaquetar miles de millones de transistores en su teléfono inteligente o que los fotones se enruten por Internet con la ayuda de láseres, los dispositivos que sustentan la "primera revolución cuántica" simplemente se basan en las extrañas propiedades de la mecánica cuántica, no las utilizan directamente.

La Iniciativa de Tecnología Cuántica del CERN (QTI), que fue anunciado por la directora general del CERN, Fabiola Gianotti, en junio, ve al CERN unirse a un esfuerzo global en rápido crecimiento para lograr una "segunda revolución cuántica", mediante la cual fenómenos como la superposición y el entrelazamiento, que permiten a un objeto estar en dos lugares al mismo tiempo o influir en otro instantáneamente, se explotan para construir nueva informática, comunicación, dispositivos de detección y simulación.

Es difícil predecir el impacto de tales tecnologías cuánticas en la sociedad, pero para la física de altas energías y el CERN, los beneficios son claros. Incluyen algoritmos informáticos avanzados para hacer frente a futuros desafíos de análisis de datos, detectores ultrasensibles para buscar partículas de sectores ocultos y ondas gravitacionales, y el uso de sistemas cuánticos bien controlados para simular o reproducir el comportamiento de fenómenos cuánticos complejos de muchos cuerpos para la investigación teórica.

Aunque es relativamente nuevo en la escena de las tecnologías cuánticas, El CERN se encuentra en la posición única de tener en un solo lugar el conjunto diverso de habilidades y tecnologías, incluido el software, informática y ciencia de datos, teoría, sensores, criogenia, la electrónica y la ciencia de los materiales, necesaria para un esfuerzo tan multidisciplinario. AEgIS en el Antiproton Decelerator del CERN, que es capaz de explorar la naturaleza entrelazada de múltiples partículas de los fotones de la aniquilación de positronio, es uno de varios ejemplos de experimentos CERN existentes que ya están trabajando en áreas tecnológicas relevantes. El CERN también proporciona valiosos casos de uso para ayudar a comparar enfoques clásicos y cuánticos para ciertas aplicaciones, como se demostró recientemente cuando un equipo de Caltech utilizó una computadora cuántica que comprendía 1098 qubits superconductores para "redescubrir" el bosón de Higgs a partir de los datos del LHC. La rica red de relaciones académicas y de la industria del CERN que trabaja en colaboraciones únicas como el CERN openlab es una fortaleza adicional.

El camino hacia el QTI del CERN comenzó con un taller sobre computación cuántica en física de altas energías organizado por el CERN openlab en noviembre de 2018, que fue seguida por varias iniciativas, proyectos piloto y eventos. Durante los próximos tres años, La iniciativa evaluará el impacto potencial de las tecnologías cuánticas en el CERN y la física de altas energías en la escala de tiempo del HL-LHC (finales de la década de 2030) y más allá. Se están ultimando los instrumentos operativos y de gobernanza y se están definiendo objetivos concretos de I + D en las cuatro áreas principales de tecnologías cuánticas:informática; detección y metrología; comunicación; y simulación y procesamiento de información. El CERN QTI también desarrollará un programa internacional de educación y formación en colaboración con expertos, universidades e industria, e identificar mecanismos para el intercambio de conocimientos dentro de los Estados miembros del CERN, la comunidad de la física de alta energía, otras comunidades de investigación científica y la sociedad en general.

"Al participar en este campo en rápido crecimiento, El CERN no solo tiene mucho que ofrecer, pero también se beneficia directamente de ella, "dice Alberto Di Meglio, coordinador del CERN QTI y responsable del CERN openlab. "La iniciativa de tecnología cuántica del CERN, ayudando a estructurar y coordinar actividades con nuestra comunidad y las numerosas iniciativas internacionales públicas y privadas, es un paso vital para prepararse para este emocionante futuro cuántico ".