Arranca el Programa de investigación de comunicaciones cuánticas, con participación de la UAB

El pasado 23 de noviembre se celebró el acto de lanzamiento oficial del nuevo Programa europeo de investigación de comunicaciones cuánticas, en el cual participa la UAB y otras cinco instituciones de investigación de Cataluña. La iniciativa tiene como objetivo la investigación de tecnologías cuánticas que tendrán aplicación en la futura internet cuántica europea. Al proyecto se destinan 15 M€ durante tres años, de los que 9,7 millones provienen del Mecanismo de Recuperación y Resiliencia de la Unión Europea, a través del Ministerio de Ciencia e Innovación, y 5,3 millones son aportados por la Generalitat de Catalunya a través del Departamento de Investigación y Universidades.

Los participantes del programa son el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2), el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE), la Universidad de Barcelona (UB), la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC) y la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).

Valerio Pruneri, investigador del ICFO, líder del Programa europeo de comunicaciones cuánticas y coordinador general del proyecto Comunicación cuántica, desveló los principales objetivos. En el transcurso del acto se presentaron las líneas estratégicas del programa, haciendo hincapié en las líneas de actuación y los distintos subproyectos que se desarrollaran en temas de software y hardware en el marco de esta iniciativa. También se mostraron los proyectos transversales que pueden ser los primeros pasos en la consecución de grandes sinergias y futuras colaboraciones a nivel europeo.

Los grupos de Información Cuántica y Óptica Cuántica del Departamento de Física de la UAB participan en dos de las cuatro líneas estratégicas del proyecto de comunicaciones cuánticas. Tal como explica la investigadora del Departamento de Física de la UAB, Anna Sanpera, "desarrollaremos el software cuántico que permita mejorar las comunicaciones con recursos cuánticos. Esto implica, por ejemplo, optimizar la compresión de datos, mejorar las capacidades de los canales cuánticos, verificar y certificar cuáles son los mejores recursos cuánticos y desarrollar nuevos algoritmos para garantizar una comunicación segura, contribuyendo así al establecimiento de la futura wifi cuántica”.

La puesta en marcha de este proyecto es un claro ejemplo del avance de esta área del conocimiento, sobre la que se están cimentando las bases de grandes iniciativas europeas. Es el caso del EuroQCI (European Quantum Communications Infrastructure), cuyo objetivo es construir una infraestructura de comunicaciones cuánticas en Europa, tanto a través de conexiones cuánticas terrestres como a través de conexiones satelitales para lograr abarcar grandes distancias y cubrir todo el continente.

A corto plazo, las comunicaciones cuánticas tienen gran interés en el mundo de las telecomunicaciones, concretamente en el ámbito de la ciberseguridad, para ofrecer una capa de seguridad adicional a la actualmente disponible para la transmisión de datos e información en general a través de internet. El objetivo final es la implementación de la llamada internet cuántica, que conectará todo tipo de sistemas cuánticos, tales como ordenadores, procesadores, simuladores y sensores, mediante una red capaz de distribuir recursos basados en fenómenos rigurosamente cuánticos, como el entrelazamiento cuántico, a través de una red de telecomunicaciones convencional reforzada con elementos cuánticos.

Objetivo del programa

El objetivo principal del programa es el desarrollo de investigación en conceptos y tecnologías actualmente no disponibles comercialmente, tanto en comunicaciones como en computación, sensores y materiales cuánticos. Se abordarán varios tipos de hardware y software que pueden ser integrados en las redes de telecomunicaciones. También se buscarán soluciones para las tecnologías óptimas para largas distancias, desconocidas en la actualidad. En paralelo, se trabajará en el desarrollo de repetidores y memorias cuánticas para lograr la comunicación cuántica a través de fibras ópticas con recorridos superiores a los 100 km, las cuales representan un formidable reto científico todavía por solucionar.

A su vez, se investigará tecnología para la distribución ultraprecisa de señales de tiempo y para la conectividad de sensores cuánticos y de computación cuántica distribuida, así como la exploración de las propiedades de materiales cuánticos, áreas de conocimiento en las cuales los objetivos fijados son a medio plazo y para los cuales se requiere continuo desarrollo de investigación, dados los enormes desafíos científicos y tecnológicos que se plantean.

También se han establecido líneas transversales centradas en la formación de personal, un esfuerzo formativo que hace especial énfasis en la capacidad de emprendimiento que, junto con la creación de un ecosistema industrial y el desarrollo de nuevos circuitos de difusión y explotación de los resultados, harán efectiva la transferencia del conocimiento científico y tecnológico desde el laboratorio al mercado, con un impacto significativo y beneficioso para la sociedad.

Una parte importante del programa se centra también en el apoyo a la transferencia de tecnología y en la consolidación y creación de nuevas empresas de base tecnológica en el ámbito, siguiendo la estela de las empresas ya creadas en los últimos años, como Quside, Luxquanta, Qurv y Qilimanjaro, que aspiran a tener un papel relevante el panorama mundial del sector.

El Programa comunicación cuántica está centrado en proyectos de investigación y se desarrollará en paralelo a otros programas, financiados principalmente por la Comisión Europea, destinados al despliegue paulatino de las tecnologías destinadas a la construcción de la internet cuántica. La primera fase del mencionado despliegue se desarrollará a lo largo de toda la década e involucrará empresas del sector de las infraestructuras de telecomunicaciones, como Cellnex Telecom, con un papel de liderazgo en el sector terrestre en Cataluña.