Del laboratorio al mercado: Vertebrando la transferencia de conocimiento de las tecnologías cuánticas
El hub de tecnologías cuánticas pretende vertebrar la transferencia de tecnología, desde el laboratorio hasta el mercado industrial.
Diseñado con el objetivo de conectar las instituciones de investigación y las empresas dedicadas a las tecnologías cuánticas en Cataluña, QuantumCAT surgió con el objetivo de potenciar, mediante aplicaciones innovadoras y disruptivas, la tranferencia de tecnología. El hub forma un nodo de conocimiento e innovación con un impacto industrial y social a corto y medio plazo.
Coordinado de forma global por el Prof. ICREA del ICFO Morgan Mitchell, el hub se organiza en torno a cuatro ejes temáticos; Comunicación, Detección, Computación y Simulación. Cada uno de estos ejes lo integran varios proyectos de investigación, liderados por equipos multidisciplinares de investigadores pertenecientes a instituciones y centros de investigación líderes en Cataluña.
Cuatro ejes de transferencia de conocimiento
El eje de Comunicación cuántica, liderado por el Prof. ICREA del ICFO Hugues de Riedmatten, busca el desarrollo de dispositivos compatibles con las infraestructuras existentes para el futuro internet cuántico y para crear una sociedad digital segura. Integrado por los proyectos Shannon, Memoria cuántica y Distribución de Claves Continues (DCC-VC), aborda tres aspectos claves de la comunicación cuántica: los límites fundamentales asociados al uso limitado de los recursos cuánticos; el desarrollo de la tecnología y arquitectura necesaria para los repetidores cuánticos; y la mejora del envío de bits cuánticos a distancias cortas.
El segundo eje está liderado por el profesor de la Universidad Autónoma de Barcelona John Calsamiglia, y se centra en la Detección Cuántica, concretamente en el desarrollo de sensores con una gran precisión. Basados en la naturaleza cuántica de la luz y la materia, estos sensores miden con la mayor precisión posible magnitudes físicas como la frecuencia, la aceleración, los campos eléctricos y magnéticos o la temperatura. Esta capacidad de medida es aplicable en una gran variedad de campos, entre los que destaca el diagnóstico no invasivo de enfermedades. Las dos líneas de investigación que integran el eje buscan la optimización y facilitación del uso de los sensores atómicos de monitorización continua. Además, pretenden desarrollar métodos que permitan la utilización de sensores atómicos ultraprecisos en productos comerciales del ámbito de la salud, como por ejemplo en resonancias magnéticas nucleares.
cuatro ejes de investigación integrados por equipos multidisciplinares
El investigador del Barcelona Supercomputing Center Artur García lidera el tercer eje de Computación cuántica, donde se desarrollará software y hardware para facilitar el acceso de usuario al procesamiento de los datos en la nube. Los ordenadores cuánticos suponen un nuevo paradigma al operar en base a las leyes físicas de la mecánica cuántica y no clásica, lo que implica el nuevo reto de entender y explotar mejor las posibilidades de estos dispositivos. Los proyectos que forman parte de esta línea buscan tanto desarrollar una plataforma de simulación de sistemas cuánticos de altas prestaciones, como construir chips – de hasta 25 qubits- que puedan ejecutar operaciones cuánticas variacionales y de recocido.
Finalmente, el eje de Simulación cuántica aportará soluciones innovadoras a la inteligencia artificial y la química cuántica. Coordinado por el investigador de la Universidad Autónoma de Barcelona Alessio Celi, este eje quiere impulsar la tecnología de los simuladores cuánticos de átomos ultrafríos. Estos simuladores son ordenadores cuánticos con un objetivo específico. Mediante la ventaja cuántica que proporcionan los átomos ultrafríos, son capaces de resolver problemas complejos determinados e inaccesibles para los ordenadores clásicos actuales. Esta línea de investigación pretende fomentar la transición de la investigación al entorno industrial en los próximos años, y al mismo tiempo ampliar drásticamente la comunidad de usuarios finales de los simuladores cuánticos.
El consorcio
El consorcio QuantumCAT lo forman los centros de investigación ICFO, la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), la Universidad Politécnica de Cataluña · BarcelonaTech (UPC), la Universidad de Barcelona (UB), la Fundación i2CAT, el Barcelona Supercomputing Center (BSC), el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2); y el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) y el Centro Nacional de Microelectrónica (CNM) como colaboradores.
«fast and smart followers»
También incluye diferentes actores industriales, como Cellnex Telecom, Keysight Technologies, Quside Technologies, Grupo AIA, EVERIS, GMV, SatelIoT, KPMG, Zymvol y Qilimanjaro, además del clúster industrial de fotónica SECPhO. Conscientes de que la integración de las tecnologías cuánticas será algo cotidiano en un futuro no muy lejano, los actores industriales están apostando por incorporarlas poco a poco a sus líneas comerciales. Tal y como ocurre a nivel mundial, se posicionan como los «fast and smart followers«, seleccionando las tecnologías desarrolladas por los centros de investigación y universidades y sacando el máximo beneficio a la hora de implementarlas. De esta forma, son capaces de introducirlas en el mercado de una manera más rápida y eficiente, haciéndolas accesibles para todos.