La teoría cuántica ha cambiado radicalmente nuestra comprensión de cómo interaccionan la luz y la materia a escalas extremadamente pequeñas. Se ha observado que, en un material de dimensiones del orden del nanómetro, conocido como punto cuántico, aparecen efectos cuánticos debidos a su tamaño que alteran su comportamiento. Por ejemplo, estos objetos diminutos pueden estar en diferentes estados al mismo tiempo (superposición) o pueden estar profundamente conectados sin interacción física (entrelazamiento).
En el ámbito de la fotónica, este conocimiento ha permitido desarrollar novedosas tecnologías que aprovechan las propiedades ópticas de los puntos cuánticos para mejorar el funcionamiento y las capacidades de los dispositivos. En general, se consigue reducir el consumo de energía eléctrica de los equipos, reducir su tamaño y aumentar las velocidades de operación; por lo tanto, las tecnologías cuánticas presentan un gran interés tanto a nivel de investigación como de aplicaciones en diversos sectores.
En el campo de la iluminación y de la producción de pantallas y displays, los QLEDs (Quantum Light Emitting Diodes) se presentan como alternativa a los OLED debido a su bajo coste de fabricación, mayor eficiencia lumínica y menor consumo energético. Además, su transparencia y flexibilidad permitirá crear nuevas formas de pantalla e iluminación que no son posibles con las tecnologías existentes.
El suministro energético representa otro ámbito en el que las tecnologías cuánticas tendrán un papel clave en los próximos años, ya que las células fotovoltaicas basadas en puntos cuánticos mejoran la eficiencia de los paneles solares debido a su alta capacidad de absorción de luz.
Por otro lado, mediante la manipulación de puntos cuánticos se pueden lograr dispositivos de alta precisión, resolución y sensibilidad, mucho mayor a la obtenida por los sensores clásicos. Así pues, los sensores cuánticos revolucionaran los sistemas de detección y la metrología en áreas como la biomedicina, la diagnosis médica, el análisis de materiales, la navegación o la ingeniaría civil entre muchas otras.
En el sector de la computación, los ordenadores cuánticos serán capaces de resolver problemas que hasta ahora se consideraban imposibles de manera rápida y eficiente. Esta asombrosa mejora en la capacidad de cómputo se consigue gracias a la sustitución de los bits tradicionales, 0 y 1, por bits cuánticos, sistemas como la polarización de un fotón que pueden encontrarse en una superposición de dos estados, es decir, pueden ser 0 y 1 a la vez. Así pues, la computación cuántica supondrá una alternativa a las supercomputadoras utilizadas en el diseño de automóviles, edificios y otros muchos objetos complejos, así como una posible vía para el desarrollo de la inteligencia artificial.
Por último, la generación y el uso de estados cuánticos basados en la luz para protocolos de comunicación permitirán aumentar la seguridad en las comunicaciones, el almacenamiento a largo plazo y otras tareas relacionadas con la criptografía.
10 Socios expertos en esta tecnología
