El sector sanitario domina el mercado de sensores cuánticos

Los sectores médico y sanitario son actualmente los más interesados en los sensores cuánticos, según un estudio de QT Research, empresa que elabora análisis del sector de la tecnología cuántica. Sin embargo, se prevé que el dominio de estos segmentos caiga de alrededor del 60% del mercado en 2023 a alrededor del 6% en 2032.

Los magnetómetros cuánticos, utilizados, por ejemplo, en pruebas que miden campos magnéticos para evaluar la actividad cerebral, problemas cardíacos, entre otras afecciones de salud, representarán casi la totalidad de los ingresos por sensores cuánticos en 2023; sin embargo, esta cuota solo representará la mitad del mercado en 2032.

Aunque defensa es el único sector con potencial para utilizar prácticamente cualquier tipo de sensor cuántico, la investigación de IQT cree que los dos mercados que crecerán en el futuro serán navegación/transporte y construcción. Se prevé que el mercado total de sensores cuánticos alcance los 1.900 millones de dólares en 2032.

En el ámbito del transporte, los sensores cuánticos son muy útiles en los sistemas de navegación de alta precisión al superar las señales GPS, susceptibles de interrupciones, bloqueos y manipulaciones.

En el caso del sector de la construcción, los sensores cuánticos pueden ayudar en la exploración de infraestructuras subterráneas, túneles y formaciones geológicas, reduciendo riesgos y ahorrando tiempo y dinero en los proyectos.

El estudio destaca que si la Internet cuántica de los objetos (QIoT) despega comercialmente, se producirá un enorme impulso en el mercado de los sensores cuánticos. Sin embargo, el camino hacia la QIoT está plagado de incertidumbres, como la aparición de unidades de procesamiento cuántico (QPU) miniaturizadas y el desarrollo de una Internet cuántica.

Entre las principales empresas que ya operan en este sector figuran SandboxAQ, filial de Google, e Infleqtion. Bosch también ha creado una división totalmente centrada en los sensores cuánticos. Otras empresas del sector de los sensores cuánticos son AOSense, Atomionics, Element 6, GEM Systems, Honeywell, Miraex, M Squared Lasers, Muquans/iXBlue, Nomad Atomics, NuCrypt, QLM, Qnami, QZabre, Single Quantum y SBQuantum.

Los sensores cuánticos utilizan las propiedades de los átomos y la luz para medir cambios minúsculos en los campos magnéticos y eléctricos, la temperatura y la deformación. Se utilizan en aplicaciones en las que la precisión es un factor crítico, como en medicina y en algunos de los relojes más precisos del mundo que alimentan los sistemas GPS.

Fabricación de sensores cuánticos

Investigadores de la Universidad de Berkeley han desarrollado un nuevo método de fabricación para estructurar partículas sensoras cuánticas en complejas configuraciones tridimensionales capaces de detectar con precisión cambios en los campos magnéticos y la temperatura en entornos microscópicos, lo que podría allanar el camino a aplicaciones innovadoras en ciencia de materiales, biología y química.

En muchas aplicaciones de sensores cuánticos, es necesario trabajar a temperaturas extremadamente bajas para que funcionen correctamente. Además, los materiales tienen que ser extremadamente limpios y perfectamente cristalinos, lo que puede limitar su uso en muchas aplicaciones. Para resolver este problema, los investigadores emplearon técnicas de fabricación aditiva para estructurar partículas de sensores cuánticos en configuraciones 3D.

“Nuestro trabajo demuestra el potencial de integrar sensores cuánticos con técnicas avanzadas de fabricación aditiva, lo que permite crear nuevos diseños que antes eran imposibles”, afirma Brian Blankenship, coautor principal del estudio y estudiante de posgrado en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la UC Berkeley. “Dentro de unos años, esta tecnología podría utilizarse para incorporar sensores a sistemas microfluídicos, electrónicos y biológicos, y abrir nuevas oportunidades para el uso generalizado de sensores cuánticos en aplicaciones que aún ni siquiera hemos imaginado.”

Como esta nueva técnica de fabricación permite la personalización, será posible diseñar con precisión estructuras con las propiedades deseadas, imprimiendo elementos sensores en los actuales chips microfluídicos, así como en dispositivos semiconductores avanzados e incluso en estructuras celulares. Además, aunque la investigación se centra en la medición de la temperatura y los campos magnéticos, se cree que el trabajo puede ampliarse para realizar también otros tipos de mediciones.