La Universidad de Murcia dispondrá de esta instalación que utiliza diamantes para la detección precoz de enfermedades, y será la herramienta fundamental de un proyecto europeo que lidera esta universidad.
El proyecto obtenido por el grupo Quantum Technology and Science de la Universidad de Murcia (UMU) posibilitará la puesta en marcha del primer laboratorio de España de tecnologías cuánticas basadas en sensores NV.
Javier Prior, investigador principal del grupo, explica que estos sensores implantados en diamantes permitirán un temprano diagnóstico de algunas enfermedades. La utilización del diamante en estas prácticas se debe a sus propiedades, debido a que “tiene una estructura óptima para proteger el sensor”, asevera Prior.
Los sensores cuánticos consisten en la “implantación de un átomo de Nitrógeno dentro de la estructura cristalina de un diamante junto al que se posiciona una vacante, un ‘hueco’ en la estructura del diamante donde no se posiciona ningún átomo”, explica Prior, quien aclara que “de ahí procede el nombre de sensor NV: la relación entre Nitrógeno y vacante, que una vez unidos dan lugar a dicho sensor”.
Los sensores actúan como un electrón aislado donde su estado cuántico se mantiene prolongadamente en el tiempo, pudiéndose manipular con mucha precisión en el laboratorio, “bajo la acción de campos eléctricos, magnéticos y láseres somos capaces de generar el famoso estado cuántico de Schrödinger, que el Premio Nobel describió como una superposición de su gato vivo y muerto a la vez’”. La sensibilidad de este dispositivo a cualquier agente extraño generado por la enfermedad “nos permite detectarla en un estadio inicial de la misma”, añade el investigador de la UMU.
QuantERA, el programa europeo de tecnologías cuánticas
QuantERA es un programa cofinanciado por la Red del Espacio Europeo de Investigación (ERA-NET) en el ámbito de las tecnologías cuánticas. La red de organizaciones nacionales y regionales de financiación de la investigación se extiende por más de 31 países.
El programa responde a la “creciente necesidad de esfuerzos de colaboración y de un esquema de financiación común dentro de la investigación en tecnologías cuánticas”, declara Prior, ya que, la naturaleza altamente interdisciplinaria de este ámbito no permite que dependa únicamente de una institución o estado individual.
Desde QuantERA se premian las ideas de investigación con potencial para establecer y desarrollar nuevas líneas de Tecnologías Cuánticas, con el objetivo de fomentar “la investigación de excelencia” y reforzar el liderazgo científico europeo en este ámbito, asegura el investigador de la UMU.
“Una nueva generación de tecnologías denominadas cuánticas está produciendo un impacto disruptivo en multitud de sectores e industrias, y la digitalización será uno de los campos más beneficiados por dichas tecnologías”, expone Prior; quien, además, afirma que “una apuesta por parte de la Región de Murcia hacia las tecnologías cuánticas, respaldada por este sello de calidad proporcionado por la iniciativa europea, nos podría posicionar como líderes de tecnologías cuánticas a nivel europeo”
Aplicaciones de la tecnología cuántica
Dentro de este ámbito se encuentran tres aplicaciones de la tecnología cuántica: la simulación, utilizada en sistemas cuánticos bien controlados para reproducir el comportamiento de sistemas físicos menos accesibles;
la computación, encargada de acelerar drásticamente ciertos cálculos complejos como la factorización numérica; la comunicación, en la que se utilizan fotones entrelazados para transmitir datos de una manera demostrablemente segura; y por último, la detección/metrología, utilizada para mejorar el rendimiento de las mediciones de cantidades físicas.
“La puesta en marcha del nuevo laboratorio y el control sobre una tecnología tan puntera y prometedora a nivel mundial nos permitirá trabajar en el desarrollo de las comunicaciones y la computación cuántica”, asegura Prior. En concreto, explica, que con esta financiación se desarrollará una nueva generación de Resonadores Magnéticos Nucleares a escala nanométrica.
Los Resonadores Magnéticos Nucleares son una de las herramientas más importantes para el diagnóstico de enfermedades, y “trabajar en el desarrollo de una nueva generación de Resonadores con una precisión atómica permitirá ser capaces de detectar enfermedades en estadios muy iniciales de las mismas”, defiende el investigador de la UMU.
