IoT
La multifunción del desarrollo cuántico
FIBK
La computación cuántica ha sido el fenómeno más estudiado dentro de los avances de este sensor, aunque no es la única función del desarrollo cuántico
El desarrollo cuántico está de moda, como demuestran pelÃculas como Quantumania (2023) (Marvel, en clave de ficción) que soporta toda la trama sobre el concepto de ‘reino cuántico‘. Este reino existe: es la escala espacial a partir de la que los fenómenos cuánticos empiezan a cobrar relevancia. ¿Qué puede aportar esta dimensión? ¿Cómo ayudará la computación cuántica? Asà son los dispositivos cuánticos.
Sensores cuánticos para aumentar la precisión
Desde hace unas décadas, las investigaciones cuánticas se centran en la posibilidad de usar la teorÃa cuántica para diseñar nuevas máquinas, de forma similar a como se usó la tecnologÃa de válvulas o la electricidad.
En concreto, se busca diseñar nuevos sensores cuánticos en un salto cualitativo similar al que hubo con el reloj atómico para medir tiempo o el termómetro electrónico sin mercurio. Se buscan resoluciones nanométricas, la escala aproximada del átomo.
1. Gradiómetro de gravedad cuántica
El primer gradiómetro de gravedad cuántica —funciona detectando las variaciones de microgravedad[1] — fue probado con éxito a principios de 2022, revelando un túnel subterráneo imposible de ver con técnicas convencionales. Este avance tiene implicaciones en campos como el estudio de la gravedad, mapeo urbano, localizar recursos naturales, estudios arqueológicos e incluso navegación submarina.
2. Relojes cuánticos aún más precisos
Haciendo uso del entrelazamiento mecánico cuántico, varios investigadores de la Universidad de Innsbruck han sido capaces de diseñar un tipo de sensor cuántico que puede usarse para aumentar la precisión de los relojes atómicos, que ya de por sà es la más precisa. Es el primer sensor de este tipo construido.
3. Sensores de inercia cuántica
Desde hace unos años, el equipo de Jongmin Lee trata de construir un tipo de tecnologÃa GPS (Sistema de Posicionamiento Global) pero sin usar satélites, e infinitamente más fiable. Ya han logrado construir un interferómetro de átomo frÃo funcional, pieza básica de un sensor de inercia cuántico. Persiguen, también, miniaturizar esta tecnologÃa.
4. Radar cuántico
El radar cuántico fue uno de los primeros productos cuánticos, cuando China creó uno con un alcance de 100 km en 2016 para su división de defensa. Estos radares funcionan gracias a la emisión y recepción de pulsos de fotones que, si son modificados, también pueden detectarse. Aunque es una teorÃa, podrÃan usarse para encontrar PHOs (objetos potencialmente peligrosos).
Cuántica civil
El magnetrón de los radares bélicos (esos que giran en las pelÃculas de guerra) se reconvirtió con el final de la Segunda Guerra Mundial en el corazón del microondas que hoy tenemos en todas las cocinas; y el GPS, en origen un invento de la marina estadounidense, hoy nos ayuda a movernos por la ciudad desde que en 2000 se apagase la ‘señal de interferencia’ que impedÃa su uso civil.
Muchas de las aplicaciones cuánticas actuales están orientadas a grandes empresas, incluidas las gubernamentales y sus proyectos de defensa, aunque se abrirán rápidamente a un uso civil menos agresivo. Por ejemplo, mecánica cuántica aplicada a la construcción o la medicina, campos en los que ya se hacen avances.
5. Nuevos tratamientos médicos y potencia cuántica
Se estima que hay unas 1060 combinaciones de medicamentos potenciales si se usan los compuestos que conocemos, por lo que el uso del deep learning ayuda, pero la computación cuántica nos permitirá dar el salto a un nuevo tipo de medicina actualmente en investigación.
6. Sensores cuánticos para detectar la corrosión
En la actualidad, IBM y Boeing están trabajando con sensores cuánticos para ver si es posible usar la nube cuántica de IBM para detectar la corrosión en el fuselaje. Los aviones requieren de revisiones continuas para evitar errores, asà como un mantenimiento continuo. La computación cuántica podrÃa alargar su vida útil de forma notable.
7. Teletransporte cuántico (de información)
Sin salir de la aeronáutica o Boeing, esta compañÃa también analiza la posibilidad de usar IA y cuántica en comunicaciones seguras. La teletransportación cuántica permite usar propiedades de la fÃsica cuántica a las telecomunicaciones, dando lugar a envÃos de información aparentemente instantáneos y más seguros.
Inteligencia artificial más mecánica cuántica
«Las tecnologÃas cuánticas tienen el potencial de ofrecer un rendimiento y capacidad de procesamiento significativamente superior a la tecnologÃa tradicional», se lee en el Future Trends Forum ‘La revolución silenciosa del Quantum & Inteligencia Artificial‘, que es parte de la barrera actual para la inteligencia artificial.
La IA requiere de enormes volúmenes de datos para ser entrenada, e incluso entonces su ejecución es lenta en ordenadores convencionales (incluidos superordenadores). Se espera que la combinación de mecánica cuántica más inteligencia artificial de lugar a una inteligencia artificial avanzada y más asequible.
