La UVIGO saca la tecnología cuántica del laboratorio al mundo real

Cuando, a comienzos del siglo XX, la comunidad científica comenzó a desarrollar las ideas que conformarían el que hoy llamamos mecánica cuántica, no solo se estaba forjando una revolución intelectual, sino también tecnológica. Los descubrimientos que permitieron acercarnos al comportamiento fundamental de la materia y la energía en el universo ofrecieron herramientas para crear materiales, dispositivos y técnicas que cambiaron la faz del mundo.

Hoy en día la comunidad científica continúa a explorar la complejidad de la física cuántica con la intención de desarrollar nuevas tecnologías. El campo de la fotónica estudia el comportamiento de los paquetes fundamentales de la luz, los fotones, en su interacción entre ellos y con la materia. Se trabaja para entender y emplear propiedades exóticas, como el entrelazamiento cuántico entre fotones, para aplicaciones relacionadas con la comunicación, la criptografía, la caracterización material o la computación cuántica. Para seguir avanzando, la fotónica precisa de la mirada de otras disciplinas y, por eso, es preciso crear nuevas fuentes de fotones individuales compactas, duraderas, fuertes y enerxeticamente eficientes, con el fin de concebir dispositivos que implementen, y avancen, la ciencia más puntera.

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Proyecto europeo

La urgente necesidad de nuevas fuentes cuánticas con una versatilidad, flexibilidad y rendimiento sin precedentes es la principal motivación del proyecto europeo Artemis, Materiales moleculares para fuentes de luz cuánticas integradas en chip, financiado a través de la convocatoria Pathfinder dentro del programa Horizonte Europa y coordinado por el Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) de Italia (concretamente por el ISASI, Institute of Applied Sciences and Intelligent Systems), completando el consorcio otros diez socios que representan un total de seis países, entre los que se encuentra el CINBIO, Centro de Investigación en Nanomateriais y Biomedicina de la Universidad de Vigo, como único representante español en este consorcio.

De la mano de los grupos TeamNanoTech y Nanomateriais Híbridos

Con un presupuesto 3.247.100,00 euros, Artemis echó a andar oficialmente en octubre de 2023, con una reunión de lanzamiento celebrada en Nápoles, y se prolongará durante 48 meses, formando parte del consorcio, además de la Universidad de Vigo y del CNR de Italia, la Università de él Piemonte Orientale Amedeo Avogadro (Italia), el Institute of Physics Belgrade (Serbia), a Katholieke Universiteit Leuven (Bélgica), el Ministero delle Imprese y de él Made (Italia), Università degli Studi dice Cagliari (Italia), Université de Namur (Bélgica), *École Centrale de Marseille (Francia), y la Universität Bern (Suiza).

Por parte del CINBIO participa en este proyecto personal investigador de los grupos TeamNanoTech (TNT) y Nanomateriais Híbridos (HNG) para lo cual cuentan con un presupuesto de 440.750 euros que facilitarán la puesta en marcha de los diferentes paquetes de trabajo. Participan Verónica Salgueiriño Maceira, líder de HNG, y Miguel Correa Duarte, líder de TNT, junto con Lucas Vázquez Besteiro, Begoña Puértolas Lacambra y Margarita Vázquez González, personal de TNT.

Un proyecto “complejo y ambicioso”

El objetivo principal de Artemis es la investigación fundamental hacia el desarrollo de fuentes de fotones individuales y entrelazados integrables, basadas en compuestos moleculares metalorgánicos. Este objetivo se perseguirá recurriendo la materiales moleculares, basados en metales de transición y/o iones lantánidos con elementos orgánicos, caracterizados tanto por una emisión lineal con una merma espectral ajustable como por propiedades ópticas no lineales, permitiendo la generación a la carta de fotones individuales y de pares/tripletes de fotones entrelazados.

Está previsto que los dispositivos y métodos desarrollados en este proyecto lleguen a fuentes fotónicas con un rendimiento competitivo en términos de coherencia, eficiencia, escalabilidad y coste. “Esto conduciría a un avance fundamental en el desarrollo de la tecnología cuántica, facilitando el camino para su salida del laboratorio al mundo real”, subraya el responsable del proyecto, Miguel Correa.

Dentro del trabajo formulado al amparo de este proyecto, las científicas y científicos de los grupos TeamNanoTech y Nanomateriais Híbridos se ocupan del desarrollo de plataformas plasmónicas destinadas a la mejora de la eficiencia de las fuentes moleculares de luz, así como su caracterización experimental y teórica. “Las partículas plasmónicas”, explica Lucas Vázquez, “funcionan como antenas, concentrando la energía de la luz en la nanoescala para excitar a los emisores con iones lantánidos”.

Tanto desde el grupo liderazgo por Correa como por Salgueiriño aseguran estar entusiasmados de poder contribuir al desarrollo de un proyecto “complejo y ambicioso” que acerca ciencia básica puntera a tecnologías emergentes. “Trabajar con este consorcio está facilitando la expansión de las aplicaciones de los sistemas nanofotónicos que desarrollamos nos nuestros grupos y, además, para nosotros es un orgullo representar a la UVigo y al CINBIO dentro del consorcio y de cara a la Comisión Europea”, indica Correa.

Presentación en uno de los seminarios del CINBIO

Artemis protagonizó este martes uno de los seminarios científicos del CINBIO, un ciclo de conferencias y presentaciones en las que se invita a investigadores, tanto del propio centro como de fuera de él, la que presenten sus proyectos y avances, una apuesta por el intercambio de conocimientos y por la búsqueda de sinergias entre distintos grupos e instituciones.

En la sesión de este martes se presentaron los proxectoa Artemis y In-Armor, en el que también comparten tareas el personal investigador de los grupos TeamNanoTech y Nanomateriais Híbridos. Se trata, en el caso de In-Armor, de buscar una nueva clase de indutores del sistema inmunolóxico capaces de mejorar los mecanismos de defensa microbiano innatos del cuerpo humano para combatir la resistencia antimicrobiana y reducir la incidencia de las 13 infecciones bacterianas más peligrosas del mundo. En este caso se cuenta con un presupuesto de 5 millones de euros financiado por la Unión Europea a través del programa Horizonte Europa, de los que a la UVigo le corresponden 390.000 euros.