Ciencia

Tecnologías cuánticas prometen soluciones prácticas en diversos campos

  • En áreas como el cambio climático, medicina y optimización de rutas 
  • Destacó Ana Luisa Aguayo Alvarado, posdoctorante adscrita al Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) 
  • Al participar en el XXII Encuentro Xalapeño de Física, coordinado por la Facultad de Física de la Universidad Veracruzana  

 

Ana Luisa Aguayo Alvarado, del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada

 

Jorge Vázquez Pacheco 

07/11/2025, Xalapa, Ver.- “Las tecnologías cuánticas prometen soluciones prácticas en áreas como el cambio climático (simulación de modelos climáticos complejos, desarrollo de células más eficientes), medicina (desarrollo rápido de fármacos y vacunas, detección de virus) y optimización de rutas”, mencionó Ana Luisa Aguayo Alvarado, posdoctorante adscrita al Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE). 

Recientemente, la científica del Laboratorio de Interacciones No Lineales y Óptica Cuántica participó en el XXII Encuentro Xalapeño de Física, coordinado por la Facultad de Física de la Universidad Veracruzana (UV). 

Ante comunidad académica y estudiantil, impartió la conferencia “Fuentes de luz no clásica y sus aplicaciones en óptica cuántica”, donde dio a conocer que la UNESCO ha declarado 2025 como el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuántica, en conmemoración de los cien años de las bases de la mecánica cuántica. 

«Las tecnologías cuánticas prometen soluciones prácticas en áreas como el cambio climático (simulación de modelos climáticos complejos, desarrollo de células más eficientes), medicina (desarrollo rápido de fármacos y vacunas, detección de virus) y optimización de rutas”, mencionó. 

 

Algunas de las múltiples aplicaciones de la cuántica y su impacto en la sociedad

 

Se trata de un área científica que aborda la solución a problemas mediante empleo de qubits fotónicos, al mismo tiempo permiten simular propiedades de sistemas microscópicos y emplea sensores para detectar campos débiles. 

Ana Luisa Aguayo comentó que el CICESE es uno de los 26 centros públicos de investigación coordinados por la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (Secihti); su trabajo se centra en el diseño, fabricación y caracterización de fotónicos integrados para aplicaciones en tecnologías cuánticas. 

¿Qué son los qubits? 

Son unidades básicas de información en computación cuántica, en analogía a los bits. Se implementan utilizando grados de libertad de la luz, como la polarización en modos espacial y temporal. Los modos temporales son paquetes de onda ortogonales que permiten un alfabeto de alta dimensión, aunque difíciles de separar. 

“Estas tecnologías se basan en dos principios fundamentales de la mecánica cuántica: el entrelazamiento, que es la correlación entre partículas en que el estado de una depende del estado de las demás; y la superposición, la capacidad de una partícula de estar en múltiples estados a la vez”, añadió la ponente. 

 

La definición de la fotónica integrada, en imágenes y vocablos accesibles

 

El objetivo es trasladar la óptica de espacio libre a la fotónica cuántica integrada, que implica la fabricación e integración de componentes ópticos. “Esto se busca debido a las limitaciones de la Ley de Moore en la electrónica y la necesidad de resolver problemas complejos que las computadoras actuales no pueden abordar”. Aguayo Alvarado indicó que las fuentes de luz cuántica (o “no clásica”) se clasifican mediante tres estadísticas: la estable (láser), la inestable o térmica y la cuántica. 

Dijo que en el CICESE trabajan sobre la interferencia Hong-Ou-Mandel, que permite determinar la calidad de fuentes de fotones utilizando un divisor de haz independiente de la longitud de onda. También sobre la propuesta de una “compuerta de modos temporales integrada”, donde un fotón se redirige a una segunda fuente para traslación de frecuencia, generando un qubit, y la modulación de estados cuánticos con elementos integrados activos. 

 

Las fuentes de luz no clásica y las formas de clasificarla

 

“La caracterización óptica en el laboratorio utiliza un láser de titanio zafiro pulsado acoplado a la muestra con puntas de fibra, y un monocromador para medir el espectro. Se busca la generación de efectos no lineales, ensanchamiento del pulso y nuevas frecuencias, incluyendo el mezclado de cuatro ondas”. 

Por último, citó los recientes proyectos que incluyen generación cuántica de números aleatorios y la computación cuántica neuromórfica, que simula el funcionamiento de las neuronas mediante moduladores de fase electro-ópticos basados en titanato de bario (BaTiO).