Las tecnologías cuánticas han adquirido un papel destacado en Euskadi, especialmente tras la reciente inauguración del computador cuántico de IBM. No obstante, su aplicación en el ámbito industrial y en los procesos de fabricación aún se encuentra en etapas preliminares de investigación. El Centro Tecnológico Tekniker, miembro de la alianza Basque Research and Technology Alliance (BRTA), es uno de los protagonistas en la exploración del potencial cuántico en diversos sectores.
En este contexto, Tekniker ha presentado en la Bienal Internacional de Máquina-Herramienta (BIEMH) un sistema innovador, totalmente desarrollado en sus instalaciones, que transforma el diamante en un laboratorio miniaturizado para la creación de una nueva generación de sensores industriales hipersensibles.
Esta “joya tecnológica” pone de manifiesto las capacidades del centro en el ámbito de la sensórica cuántica, una de las tres áreas principales de investigación vinculadas a estas nuevas tecnologías.
Nuevas posibilidades en mediciones
“Los sensores cuánticos son capaces de medir concentraciones muy bajas de moléculas y detectar compuestos específicos que, con los métodos y sensores actuales, resultan imposibles o solo se identifican a concentraciones mucho más elevadas”, explica Jon Lambarri, coordinador de Sensórica Cuántica en Tekniker.
Para llevar a cabo esta nueva generación de sensores fundamentados en principios mecánicos cuánticos, es esencial avanzar hacia nuevas plataformas tecnológicas que optimicen su rendimiento, reproducibilidad e integración en dispositivos reales. En este sentido, el centro tecnológico presentará un sistema revolucionario que acelera el desarrollo de una plataforma clave: los centros NV (nitrógeno-vacante) en diamante.
“En el interior del diamante se pueden generar defectos controlados: cuando un átomo de nitrógeno reemplaza a uno de carbono y se combina con una vacante adyacente en la red cristalográfica, se forma un centro NV con propiedades cuánticas únicas”, añade Lambarri.
Sensores avanzados y aplicaciones futuras
En un centro NV, estas propiedades cuánticas permiten interacciones extremadamente sensibles con el entorno. A través de secuencias de pulsos láser y microondas, es posible preparar, manipular y leer su respuesta mediante la fluorescencia emitida por el propio diamante. A diferencia de otras tecnologías avanzadas, estos sistemas funcionan a temperatura ambiente sin requerir condiciones criogénicas.
El prototipo desarrollado por Tekniker valida la posibilidad de escribir y controlar centros NV en laboratorio y presenta un futuro prometedor con aplicaciones potenciales en sectores como el biosanitario o la navegación autónoma. Entre sus aplicaciones destacan los sensores GPS-free para facilitar la navegación autónoma en entornos donde no hay señal satelital, como el espacio exterior; así como la detección temprana y precisa de biomarcadores y moléculas biológicas para diagnósticos médicos.
La implementación de este sistema resalta las capacidades e instalaciones avanzadas del centro tecnológico. Tekniker dispone de una Sala Blanca que actúa como laboratorio para las tecnologías desarrolladas en sensórica cuántica.
Afrontando nuevos retos con Quantum Machine Learning
Además, Tekniker también investiga las posibilidades que ofrece la computación cuántica mediante el concepto de Quantum Machine Learning, un enfoque innovador que busca revolucionar el campo de la Inteligencia Artificial y mejorar el rendimiento respecto a la IA tradicional.
Con más de 20 años dedicados al diseño y desarrollo de sistemas inteligentes para procesos industriales, Tekniker cuenta con un equipo formado por matemáticos y físicos enfocados en avanzar estas nuevas tecnologías cuánticas para acelerar el entrenamiento de modelos IA, mejorando así su eficiencia y precisión.
El objetivo es explorar las oportunidades brindadas por la computación cuántica para resolver problemas que tradicionalmente han sido abordados mediante algoritmos y ordenadores clásicos. Un ejemplo claro es estimar el estado final de un metal durante procesos como la solidificación en fabricación aditiva por láser.
Preguntas sobre la noticia
¿Qué es el sistema innovador presentado por TEKNIKER?
TEKNIKER ha presentado un sistema que convierte al diamante en un laboratorio en miniatura para crear una nueva generación de sensores industriales hipersensibles.
¿Cuáles son las capacidades de los sensores cuánticos?
Los sensores cuánticos pueden medir concentraciones muy bajas de moléculas y detectar compuestos que actualmente son imposibles de identificar con métodos y sensores convencionales.
¿Qué son los centros NV en diamante?
Los centros NV (nitrógeno-vacante) en diamante son defectos controlados dentro del diamante que tienen propiedades cuánticas únicas, permitiendo interacciones extremadamente sensibles con el entorno.
¿Qué aplicaciones potenciales tienen los nuevos sensores cuánticos?
Estos sensores tienen aplicaciones en sectores como el biosanitario y la navegación autónoma, incluyendo el desarrollo de sensores GPS-free para navegación en entornos sin señal satelital.
¿Cómo se relaciona TEKNIKER con la computación cuántica?
TEKNIKER también está explorando la computación cuántica a través del concepto de Quantum Machine Learning, buscando mejorar el rendimiento de la inteligencia artificial tradicional.
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