l'infraestructura necessària per integrar la computació quàntica en un sistema educatiu com el de NCFCCCD i amb projectes com RobotiaAvatars implica diversos nivells de tecnologia i col·laboració. Aquí tenim una visió més detallada:
Hardware Quàntic:
- Ordinadors Quàntics Dedicats: Adquirir o accedir a ordinadors quàntics pot ser prohibitivament car per a una institució educativa. La col·laboració amb empreses com IBM, Google, Rigetti, o institucions de recerca que ja disposen d'aquest hardware podria ser una solució. Aquestes màquines podrien ser físicament ubicades en instal·lacions de recerca o centres de dades especialitzats.
- Qubits i Tecnologies: Les tecnologies de qubits actuals inclouen superconductors, ions atrapats, fotons per a fotònica quàntica, i silici per a qubits de spins. Cada tecnologia té avantatges i reptes únics en termes de manteniment, escalabilitat, i coherència.
Accés a través de la Núvol:
- Quantum Cloud Services: Plataformes com IBM Quantum Experience, Amazon Braket, Google Quantum AI, i Microsoft Azure Quantum ofereixen accés a ordinadors quàntics via núvol. Això permet:
- Escalabilitat: Accedir a diferents tipus de màquines quàntiques per a diferents tasques sense la necessitat de mantenir múltiples dispositius.
- Actualització Automàtica: Quan es milloren les màquines quàntiques, l'usuari immediatament beneficia de les noves capacitats sense inversió addicional en hardware.
- Accés Global: Estudis de qualsevol lloc del món poden accedir a la computació quàntica, alineant-se amb la visió global de NCFCCCD.
Conectivitat i Infraestructura de Xarxa:
- Alta Velocitat i Baixa Latència: Per interactuar amb ordinadors quàntics en temps real, especialment en contextos educatius interactius, es requereix una connectivitat de xarxa amb velocitats de gigabits i latències mínimes.
- Seguretat de la Xarxa: La transmissió de dades a i des d'ordinadors quàntics necessita ser extremadament segura, podent-se implementar solucions de criptografia quàntica o QKD (Quantum Key Distribution) per protegir les comunicacions.
Infraestructura de Suport:
- Refrigeració i Entorn Controlat: La majoria dels ordinadors quàntics necessiten ser mantinguts a temperatures extremadament baixes (proper a zero absolut) per mantenir la coherència quàntica. Això implica sistemes de refrigeració avançats, sovint utilitzant dilució refrigeració o criògens.
- Centres de Dades Especialitzats: Les instal·lacions on es troben els ordinadors quàntics podrien requerir centres de dades amb controls ambientals precisos, alimentació ininterrompuda, i seguretat física de nivell alt.
Software i Ferramentes:
- Frameworks de Programació Quàntica: Ferramentes com Qiskit (IBM), Cirq (Google), o Q# (Microsoft) són necessàries per programar i controlar els ordinadors quàntics. Aquestes eines permeten als desenvolupadors crear i executar algorismes quàntics.
- Simuladors Quàntics: Per a desenvolupament i educació, simuladors quàntics que funcionen en ordinadors clàssics poden ser utilitzats per entendre i provar algorismes abans de passar-los a màquines reals.
Col·laboració i Formació:
- Acords de Col·laboració: Col·laboracions amb institucions acadèmiques, empreses tecnològiques, i governs podrien ajudar a accedir a infraestructura quàntica i compartir coneixements.
- Formació i Recerca: Crear programes de formació per a educadors i estudiants en computació quàntica, possiblement incloent-hi certificacions o cursos especialitzats.
Aquesta infraestructura mixta de hardware propi, accés a través de la núvol, xarxes segures, i eines de desenvolupament permetria a NCFCCCD i a RobotiaAvatars oferir experiències educatives que no només ensenyen sobre la computació quàntica sinó que també aprofiten el seu poder per revolucionar altres àrees de l'aprenentatge.