Dos décadas de ciencia cuántica según un instituto de fotónica
Un nuevo artículo en la Revista Brasileira de Ensino de Física cuenta la historia del ICFO en la ciencia cuántica desde su creación. Este destaca los principales logros en correlaciones cuánticas y desigualdades de Bell, comunicaciones y criptografía cuánticas, simulación cuántica, sensado y metrología cuánticas, y materiales cuánticos, así como su impacto en el ecosistema cuántico global.
Cuando el ICFO (Instituto de Ciencias Fotónicas, Barcelona, España) se fundó en 2002, las tecnologías cuánticas aún se encontraban en su infancia, con la mecánica cuántica confinada principalmente a la investigación fundamental. Persistían preguntas clave sobre la naturaleza de las correlaciones cuánticas, la viabilidad de una comunicación cuántica a nivel práctico y el potencial del sensado mejorado a través de efectos cuánticos.
Durante las últimas dos décadas, el ICFO ha desempeñado un papel importante en el avance de la ciencia cuántica, tendiendo puentes entre descubrimientos fundamentales y aplicaciones en el mundo real.
Los primeros trabajos del ICFO en correlaciones cuánticas, como los tests de Bell sin lagunas y la aleatoriedad independiente a los dispositivos, profundizaron la comprensión del entrelazamiento y potenciaron la criptografía cuántica segura. En redes de comunicación cuántica, el ICFO ha sido pionero en el desarrollo de memorias cuánticas y en la distribución de entrelazamiento a largas distancias.
El instituto ha realizado investigaciones de vanguardia en física topológica y simulación cuántica, avanzando en la ingeniería de átomos ultrafríos y aportando conocimientos sobre teorías gauge de redes (lattice gauge theories). También ha jugado un papel clave en la nanofotónica cuántica y en el desarrollo de puntos cuánticos, grafeno y otros materiales bidimensionales.
Además, el ICFO ha desarrollado técnicas basadas en interacciones de sensado cuántico aplicadas a la magnetometría, superando los límites de precisión clásicos.
Estas innovaciones no solo han ampliado las fronteras de la física cuántica fundamental, sino que también han generado un impacto industrial significativo, conduciendo a la comercialización de tecnologías cuánticas en criptografía, sensado, fotónica y, próximamente, chips fotónicos.
Laia Serradesanferm Córdoba, redactora científica del ICFO, y el Dr. Robert Sewell, Vicedirector de Personas, Educación y Cultura en el ICFO, han publicado ahora un artículo en la Revista Brasileira de Ensino de Física, en el que ofrecen una visión general de los logros más significativos del ICFO en ciencia cuántica desde su creación. En él, destacan el papel central del instituto en la configuración del panorama moderno de la investigación y la tecnología cuánticas, recorriendo las áreas mencionadas con todo lujo de detalle.
Referencia:
L. Serradesanferm, R. Sewell, Two decades of Quantum Science through the lens of a photonics institute, Rev. Bras. Ensino Fís. 47 (Suppl 2) (2025).