Lanzamiento de la nueva línea piloto QPLANET
La línea piloto recién lanzada tiene como objetivo construir la primera línea piloto industrial cuántica de Europa, basada en la próxima generación de chips cuánticos basados en átomos neutros.
Lanzado recientemente en Bruselas, Q-PLANET, una nueva iniciativa europea, tiene el objetivo de sacar la tecnología cuántica de átomos neutros del laboratorio para llevarla a la producción industrial. Financiado con 50 millones de euros, el proyecto piloto, coordinado por Pasqal, reúne a 28 organizaciones de investigación, entre ellas el ICFO, además de socios industriales y grupos académicos de 11 estados miembros de la UE, con el objetivo de construir una cadena de suministro europea resiliente y escalable para chips cuánticos.
El proyecto se puso en marcha formalmente los días 8 y 9 de julio, y se estructura bajo un Acuerdo Marco de Colaboración (Framework Partnership Agreement) de seis años con la Empresa Común Europea de Chips (European Chips Joint Undertaking). Actualmente está en curso una primera fase de tres años, tras la cual se espera una segunda fase orientada a ampliar la adopción por parte de usuarios y a madurar aún más las tecnologías desarrolladas en la primera etapa.
Durante su primera fase, Q-PLANET se centrará en avanzar en un conjunto de componentes esenciales para los sistemas cuánticos de átomos neutros, entre ellos láseres que operan en cuatro longitudes de onda clave (461, 698, 795 y 1013 nm), chips atómicos empleados en detección y computación cuántica, y celdas de vapor microfabricadas para relojes atómicos y sensores de campo. Se espera que estos componentes progresen del nivel de madurez tecnológica (TRL) 4 al 6 a lo largo de tres ciclos iterativos de diseño, fabricación y pruebas. El consorcio también establecerá kits estandarizados de diseño de procesos (Process Design Kits) y de diseño de ensamblaje (Assembly Design Kits), pensados para facilitar el trabajo a startups y pequeñas y medianas empresas que busquen desarrollar experiencia en fabricación cuántica.
Por qué es importante
Las tecnologías cuánticas han pasado rápidamente de ser una perspectiva teórica a convertirse en una prioridad estratégica, con aplicaciones que abarcan desde el descubrimiento de fármacos y materiales hasta la navegación y la observación de la Tierra mediante detección cuántica, pasando por redes de comunicación de alta seguridad. Sin embargo, el sector se enfrenta a un cuello de botella crítico. Tal como señala la Estrategia Europea sobre Tecnologías Cuánticas, desbloquear todo el valor económico y social de estas tecnologías depende de lograr una industrialización a escala para 2030, y hoy en día esa escala aún resulta bastante lejana.
Los obstáculos son en gran medida estructurales, más que científicos. Europa carece actualmente de los procesos de fabricación estandarizados y replicables necesarios para la producción en masa de componentes cuánticos, así como de marcos comunes para el diseño, la calibración, el control y las pruebas. El seguimiento de la eficiencia energética a lo largo del ciclo de producción está igualmente poco desarrollado. Sin estos cimientos, incluso los avances cuánticos más prometedores corren el riesgo de estancarse antes de llegar a una aplicación real. Líneas piloto como Q-PLANET existen precisamente para cerrar esta brecha, creando la infraestructura, las herramientas y el know-how industrial compartidos que ni los laboratorios ni las empresas individuales podrían desarrollar por sí solos, al tiempo que posicionan a Europa de forma competitiva en una carrera tecnológica en la que Estados Unidos y China también están invirtiendo fuertemente.
El papel del ICFO en el consorcio
Entre los socios del consorcio que contribuyen a Q-PLANET, el ICFO participará como proveedor de tecnología cuántica y como uno de los centros clave de pruebas del proyecto.
La contribución del ICFO se apoya en tres de sus grupos de investigación. El grupo de Óptica Cuántica Atómica, liderado por el profesor ICREA en el ICFO Morgan Mitchell, está desarrollando sensores cuánticos basados en vapores atómicos mediante celdas MEMS. El grupo de Gases Cuánticos Ultrafríos, liderado por la profesora ICREA en el ICFO Leticia Tarruell, lleva a cabo simulaciones cuánticas con gases degenerados y matrices de átomos de Rydberg, un trabajo que incluye los primeros microscopios de gas cuántico de estroncio. El grupo de Fotónica Cuántica con Sólidos y Átomos, liderado por el profesor ICREA en el ICFO Hugues de Riedmatten, está desarrollando memorias cuánticas de base atómica y nodos de red cuántica utilizando superátomos de Rydberg.
Más allá de sus aportaciones en investigación, el ICFO actuará como banco de pruebas para validar componentes desarrollados por otros miembros del consorcio. Los componentes que operan a 461 nm y 698 nm se probarán en las plataformas de simulación y computación cuántica del ICFO, mientras que los componentes a 795 nm se someterán a pruebas orientadas a la detección cuántica, la memoria cuántica y las aplicaciones de redes cuánticas.
Esta combinación de tareas sitúa al ICFO como un miembro activo dentro de Q-PLANET, aportando experiencia en detección, simulación y fotónica, al tiempo que valida componentes láser en tres de las cuatro longitudes de onda objetivo del proyecto, un trabajo que ayudará a determinar si estas tecnologías están preparadas para pasar de resultados de investigación prometedores a productos industriales fiables.