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La revolución cuántica gallega: por qué esta tecnología puede cambiar el mundo

TECNOLOGÍA

John Clauser con un experimento de mecánica cuántica para probar el teorema de Bell en Berkeley, California, EE.UU., el 7 de noviembre de 1975. Sus descubrimientos le valieron el Premio Nobel de Física en el 2022 por «abrir el camino hacia una nueva tecnología basada en la información cuántica».
John Clauser con un experimento de mecánica cuántica para probar el teorema de Bell en Berkeley, California, EE.UU., el 7 de noviembre de 1975. Sus descubrimientos le valieron el Premio Nobel de Física en el 2022 por «abrir el camino hacia una nueva tecnología basada en la información cuántica». STEVE GERBER / Lawrence Berkeley N | EFE

Gradiant pone en marcha el primer laboratorio cuántico de Galicia pata desarrollar sensores de medición de alta precisión

16 feb 2023 . Actualizado a las 16:55 h.

Hay una serie de problemas que no podemos resolver con la computación clásica. Ni ahora, ni en 100 años. También hay cosas que no somos capaces de medir con los sistemas actuales. Ni aunque los mejoremos al máximo. Para intentar resolver, calcular o medir lo que por ahora nunca podremos, está la tecnología cuántica. «Es un tema llamado a cambiar el mundo, a ser un nuevo paradigma y a poner patas arriba muchas cosas», resume brevemente Luis Pérez Freire, director de Gradiant. La compañía gallega ha puesto en marcha el primer laboratorio para medición cuántica en Galicia. Las instalaciones que la compañía tiene en Vigo cuentan ya con su propia tecnología: láseres de creación propia y electrónica para la gestión de tecnologías atómicas.

El reino cuántico es prácticamente un universo casi sin descubrir. La tecnología que se desarrolla bajo ese nombre tiene unas reglas, que son el comportamiento de los átomos y la moléculas. La mecánica cuántica se rige por otros principios. Los más estudiados: el entrelazamiento cuántico y la superposición cuántica. Para entenderlo: el primero permite que dos partículas separadas incluso por kilómetros estén conectadas de forma que lo que le sucede a una, le sucede a la otra. El segundo, describe cómo una partícula puede estar en diferentes estados a la vez. Ahora mismo, en el mundo, hay miles de millones de euros dedicados a descubrir cómo esta mecánica puede cambiarnos la vida en algún momento. En concreto, se prevé que el gasto mundial en computación cuántica alcance los 7.600 millones de euros en el 2027. 

Pero la computación —donde hay una creciente carrera por crear ordenadores más rápidos e inteligentes de lo que nunca pensamos— es solo uno de los ámbitos de la tecnología cuántica. De hecho, sus posibles avances se presuponen los más lejanos. Los más palpables están en la sensorización. Ahí es precisamente donde trabaja Gradiant. Los sensores que todos conocemos miden diferentes variables: luz, tiempo, espacio, velocidad..etc. Y lo que se persigue es que sean mil veces más precisos que los convencionales. «Los sensores cuánticos utilizan las propiedades de los átomos y los protones para medir todas esas variables y eso proporciona una capacidad de medir absolutamente gigantesca», explica Pérez Freire. Detectar cómo se comportan partículas tan pequeñas permitiría percibir variaciones de movimiento o en campos electromagnéticos a un nivel atómico. La precisión se multiplica por mil.

Este tipo de aplicaciones hace tiempo que existen, aunque a un menor nivel. Por ejemplo, los relojes atómicos forman parte del engranaje que utilizan los satélites de los sistemas GPS y también de las resonancias magnéticas. Pero son aplicaciones «modestas», en comparación con la potencialidad de esta tecnología. 

Luis Pérez Freire, director de Gradiant (el primero por la izquierda) junto con el equipo del laboratorio de tecnología cuántica.
Luis Pérez Freire, director de Gradiant (el primero por la izquierda) junto con el equipo del laboratorio de tecnología cuántica. Punto GA / M. Riopa

En Gradiant, con un equipo profesional de cinco personas procedentes del ámbito de la física cuántica y las telecomunicaciones, la vista está puesta en ampliar las capacidades de medición de la tecnología actual. Tanto para reducir el tamaño que ocupan los dispositivos actuales, como para medir frecuencias de sonido, ondas u otros parámetros que hasta ahora no eran captados por ningún sistema. Precisamente, el primer proyecto que el laboratorio tiene entre manos es profundizar en el desarrollo de una antena ultrasensible que sea capaz de trabajar todos los anchos de banda. «No son cosas de hoy para mañana, pero con la siguiente generación de telefonía móvil, después del 5G, vendrán cosas que necesitarán de este tipo de antenas para pasar al siguiente nivel de conectividad», asegura López Freire. 

Los sistemas de navegación también se darán la vuelta cuando la tecnología cuántica aterrice. Su funcionamiento se basa en una red de satélites sincronizados entre sí enviando señales constantemente. Los sensores cuánticos permitirán que el sistema no necesite recibir o transmitir ninguna señal. Simplemente detectando el campo magnético terrestre, cualquier cosa será capaz de orientarse. «Esto es una especie de santo grial que se busca para los coches autónomos», explica de nuevo el director de Gradiant. Lo mismo sucede con los sensores biomédicos. Se podrán utilizar para «hacer diagnósticos súper precisos y detectar cosas que ahora mismo son imposibles de detectar de forma no invasiva».

Una larga carrera

Los expertos coinciden en asegurar que Europa en general y España en particular no están mal posicionadas en esta carrera. Nuestro país está entre los seis estados europeos (junto con Chequia, Alemania, Francia, Italia y Polonia) donde la Unión Europea instalará sus primeros ordenadores cuánticos en el 2023. Precisamente en Galicia se está apostando de forma particular por el campo de la computación. La de Gradiant es la primera incursión en el ámbito de los sensores.

¿Cuánto tardarán en verse avances en este tipo de tecnología? Es difícil saberlo. Un extenso estudio publicado este año por el Instituto de Investigación Capgemini reveló que casi una cuarta parte de las organizaciones a nivel mundial están trabajando en el aprovechamiento de las tecnologías cuánticas. Y su objetivo es desarrollar al menos una aplicación comercial importante en los próximos tres o cinco años.