La Universitat de València investiga cómo crear el “cerebro” de los ordenadores cuánticos del futuro

Imaginar un ordenador capaz de resolver de una manera más rápida cálculos imposibles para las máquinas actuales parece increíble, pero podría estar más cerca de lo que creemos. La Universitat de València (UV) trabaja en un proyecto que busca desarrollar el “cerebro” de los ordenadores cuánticos del futuro, combinando moléculas magnéticas y resonadores superconductores para crear una nueva generación de procesadores híbridos.

El proyecto QMol forma parte del Plan de Comunicación Cuántica de la Comunitat Valenciana, en el que participan la Universitat de València, la Universitat Politècnica de València, la Universidad de Alicante y la Universidad CEU Cardenal Herrera. Juntas, estas instituciones están impulsando una nueva ola de innovación para situar a la Comunitat Valenciana como referente en tecnologías cuánticas aplicadas a ámbitos como las telecomunicaciones, la ciberseguridad o la salud.

El objetivo final de QMol es desarrollar un procesador cuántico híbrido basado en moléculas magnéticas acopladas a resonadores superconductores.

“Queremos aprovechar las propiedades únicas de las moléculas para construir componentes claves para el futuro cuántico”, ha explicado Coronado, investigador principal de QMol. “Cada molécula puede comportarse como un bit cuántico, y al unir muchas de ellas podríamos crear un sistema capaz de realizar cálculos imposibles para los ordenadores actuales”.

El enfoque es tan innovador como prometedor: usar como materiales moléculas diseñadas a medida para comportarse como qubits, los bits cuánticos que almacenan y procesan información. La idea es que estos qubits magnéticos se acoplen con fotones en resonadores superconductores, que actúan como puentes de comunicación entre ellos. El resultado podría ser un procesador más estable, escalable y resistente al ruido magnético que los actuales sistemas cuánticos. Sin embargo, el obtener un procesador cuántico basado en qubits magnéticos está seriamente limitado por el débil acoplamiento entre el qubit y el fotón, lo que impide detectar y conectar estas moléculas individualmente. En este sentido, en QMol se acaba de encontrar una solución alternativa que puede resolver este problema: consiste en utilizar magnones en lugar de fotones para conseguir un acoplamiento fuerte entre el qubit magnético y el magnon. Estos magnones son excitaciones de un material magnético que se pueden utilizar para la transferencia de información, de manera similar a cómo la electrónica usa electrones.

“Lo fascinante de trabajar con moléculas es que podemos diseñarlas casi a medida para acoplarlas no sólo con fotones sino también con los magnones generados en un material magnético”, ha añadido Coronado. “Esta aproximación, basada en un nuevo concepto —el de los resonadores magnónicos— nos da una flexibilidad enorme para crear sistemas cuánticos con más capacidad, menos errores y un potencial enorme para el futuro”.

Además de su potencial tecnológico, el proyecto representa un ejercicio de colaboración multidisciplinar, en el que participan expertos en química, física, ciencia de materiales y nanociencia de distintos centros españoles y europeos, como por ejemplo el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón.

“Cada paso que damos en esta línea nos acerca un poco más a la realidad de los ordenadores cuánticos”, ha concluido Coronado. “Hace unos años parecía ciencia ficción, pero hoy estamos construyendo las bases para hacerlo posible”.

Una universidad que mira al futuro desde la investigación

Este proyecto forma parte de los once que integran el Plan de Comunicación Cuántica, liderado en la Comunitat Valenciana por cuatro universidades de prestigio: la Universitat Politècnica de València (UPV), la Universitat de València (UV), la Universidad de Alicante (UA) y la Universidad CEU Cardenal Herrera (CEU-UCH).

En conjunto, estas iniciativas abarcan una amplia variedad de líneas de investigación y desarrollo con el propósito de impulsar las tecnologías cuánticas y sus aplicaciones en ámbitos estratégicos como la computación, las telecomunicaciones y la ciberseguridad, consolidando así a la Comunitat Valenciana como un referente en innovación tecnológica a nivel nacional e internacional.

Con más de cinco siglos de historia, la Universitat de València se ha consolidado como una institución de referencia en investigación, docencia y transferencia de conocimiento. Su participación en el Plan de Comunicación Cuántica refuerza su compromiso con la excelencia científica y la innovación, situando a la Comunitat Valenciana como polo de desarrollo tecnológico y científico a nivel nacional e internacional.

Sobre el Plan Valenciano de Comunicación Cuántica

El Plan Complementario de Comunicaciones Cuánticas forma parte del Plan de Resiliencia de la UE y que cuenta con un presupuesto total de 76 millones de euros. Este plan busca promover la investigación y el desarrollo en el ámbito de las comunicaciones cuánticas, una tecnología clave para el futuro de las telecomunicaciones.

La Comunitat Valenciana es una de las comunidades que participan en este proyecto desde 2022, junto con Castilla y León, Cataluña, País Vasco, Galicia y la Comunidad de Madrid, así como el Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

En el caso de la Comunitat Valenciana, la financiación de este plan proviene en su mayoría del Ministerio de Ciencia e Innovación y Universidades, que aporta el 65% de los fondos, equivalentes a 1.169.671,10€, mientras que el 35 % restante, unos 629.822,90€, son financiados por la Conselleria de Educación, Cultura, Universidades y Empleo.