Físicos españoles desarrollan un sistema de comunicación cuántico que blindará la seguridad de los mensajes en casos de emergencia

El proyecto de colaboración internacional Comphort, que coordina el profesional del Departamento de Física de Materiales de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) Carlos Antón y que está financiado por la Agencia Estatal de Investigación (AEI), tiene como objetivo desarrollar un innovador sistema de comunicación cuántico capaz de emitir y blindar la seguridad de los mensajes en situaciones de emergencia o mejorar la seguridad en las comunicaciones de vehículos autónomos, drones o aeronaves.

Los profesionales Carlos Antón y Juan V. Vidal realizando pruebas en el laboratorio de Física de Materiales de la UAM | Foto AEI

Según informó la AEI, este proyecto pretende crear un dispositivo para emitir fotones individuales de manera eficiente, siendo sencillo y fácil de usar y que funcione a temperatura ambiente. Esta posibilidad será un hito porque, como explicó el coordinador del trabajo, generalmente los dispositivos cuánticos “deben enfriarse a temperaturas inferiores a las de las profundidades del espacio, lo que es complicado y caro”.

La idea de los investigadores es usar estos fotones individuales en protocolos de comunicación cuántica, en los que se puede cifrar un mensaje de forma “segura”, ya que un ‘fotón único’ no se puede dividir en dos fotones ni se puede copiar o clonar. Estos fotones únicos serán generados por un ‘emisor cuántico’ en un material “especial” que funciona bien a temperatura ambiente.

El plan del equipo internacional que coordina Antón consiste en insertar estos emisores cuánticos en una ‘trampa para la luz’: “una cavidad óptica”. Se puede pensar en ella como en dos espejos paralelos, donde los fotones rebotan de un lado a otro, interactuando con el emisor cuántico, lo que hace que la generación de un solo fotón a partir del emisor sea mucho más eficiente y rápida. Este dispositivo cavidad-emisor “constituye una fuente de fotón único super-brillante”.

Además, los investigadores buscan que este dispositivo de fotón único sea “fácil de usar”, por eso, plantean excitar el emisor cuántico con pulsos eléctricos, en lugar de con láseres, ya que estos suelen ser “frágiles, voluminosos y caros”.

Este proyecto comenzó en julio de este año y se prolongará hasta junio de 2027. La fuente de fotones individuales ultra-eficiente, operada a temperatura ambiente, estará lista a finales de 2025.

El trabajo es de colaboración internacional, con investigadores de España, Alemania, Turquía y Reino Unido y empresas de Alemania y Turquía. En concreto, colaboran instituciones como ‘İzmir Institute of Technology’, ‘Carl von Ossietzky Univ. Oldenburg’ o la University of Bristol, además de la UAM.

España participa, a través de la AEI, en la convocatoria de proyectos de investigación transnacionales sobre tecnologías cuánticas en el marco de la red europea Eranet QuantERA. La AEI financia a las entidades elegibles españolas que participan en las propuestas aprobadas en la convocatoria transnacional mediante la convocatoria de ‘Proyectos de Colaboración Internacional’ o equivalente.