Los sensores cuánticos tienen un enorme potencial de mercado, según BCG

Últimamente se oye hablar mucho de la informática cuántica y sus qubits, pero este campo de la física y la ingeniería que aprovecha las propiedades de las partículas subatómicas también tiene aplicación en el segmento de los sensores. E, irónicamente, se trata de un área con el mayor potencial de uso práctico en células fotovoltaicas, semiconductores, equipos de imagen médica y defensa, según un reciente artículo del Boston Consulting Group (BCG).

BCG predice la aparición de nuevos usos para la tecnología de sensores cuánticos en la próxima década, con efectos muy transformadores. Ya se han concedido unas 1.600 patentes y las empresas emergentes han recaudado 2.000 millones de dólares de aquí a 2022. Estas cifras son algunos de los indicios de que el mercado total abordable para este tipo de sensores se situará entre 3.000 y 5.000 millones de dólares de aquí a 2030, lo que representa una cuota del 2% al 3% del mercado más amplio de sensores. Un estudio de IDTechEx, que abarca un horizonte hasta 2044, estima que las aplicaciones de los sensores cuánticos en los vehículos eléctricos, los sistemas de navegación sin GPS, la imagen médica y la informática cuántica alcanzarán los 7 100 millones de dólares.

La extrema sensibilidad de los sensores cuánticos proporciona una gran precisión en diversos tipos de medición, como el tiempo, la frecuencia, la aceleración, la temperatura o la presión, entre otros. Varios escenarios pueden beneficiarse de esta precisión, incluidos los productos de consumo a medio y largo plazo, en opinión del BCG, que divide los sensores cuánticos en cinco clases de aplicaciones principales:

1. Sensores electromagnéticos: se utilizan para medir campos electromagnéticos de forma dinámica y con gran precisión, por ejemplo, para interceptar comunicaciones en el campo de la defensa o para registrar la actividad cerebral en el campo del diagnóstico.

2. Producción de imágenes: al mejorar la resolución y el alcance de las imágenes, la tecnología cuántica puede crear mapas tridimensionales más precisos y realizar mediciones más exactas. Los radares cuánticos pueden ayudar a detectar y localizar objetos.

3. Gravímetros y Gradiómetros: Se trata de equipos que miden la fuerza y los cambios de un campo gravitatorio utilizados para controlar fenómenos geofísicos.

4. Termómetros y barómetros:. Permiten evaluar con mayor precisión la temperatura y la presión atmosférica y, por tanto, mejorar la medición de los parámetros ambientales en los aviones, por ejemplo.

5. Aplicaciones transversales. Uso combinado con la computación y la comunicación cuánticas para la predicción meteorológica, la detección del fraude y la optimización del tráfico, entre otras aplicaciones.

BCG advierte de que los mayores retos para la adopción de sensores cuánticos son los costes iniciales y operativos y la actual falta de claridad sobre las ventajas que puede aportar esta tecnología emergente. Por no hablar de las dificultades de integración, la escalabilidad limitada y la falta de normalización por ahora.

BCG añade que cada etapa de la cadena de valor de los sensores cuánticos, formada por componentes, sensores propiamente dichos, aplicaciones y servicios, está madurando a ritmos diferentes, lo que hace difícil predecir cómo evolucionará este mercado en los próximos años. El carácter estratégico de la industria de defensa y su menor sensibilidad a los precios en comparación con otras industrias están convirtiendo al sector militar en el principal impulsor del mercado de sensores cuánticos.

Otros tres sectores que se espera que se beneficien pronto de los sensores cuánticos son la sanidad, los fabricantes de electrónica y la geología y la energía.

Google Maps” del metro

Delta g, una nueva empresa surgida de un spin-out de la Universidad de Birmingham, acaba de obtener 1,5 millones de libras de inversión para acelerar la disponibilidad comercial de sensores cuánticos que cartografíen el subsuelo.

La empresa utiliza una tecnología desarrollada en la universidad como parte de un centro tecnológico de sensores cuánticos que pretende transformar la eficiencia de los grandes proyectos de infraestructuras y reparaciones mediante la cartografía de lugares complejos y poco visibles de forma rápida, precisa y sin necesidad de excavar.

Los proyectos de infraestructuras, como las obras de carreteras, necesitan contar con información precisa a nivel de superficie para poder visualizar las ubicaciones subterráneas. Sin embargo, las herramientas de cartografía actuales son limitadas debido a su escasa capacidad para ver más allá de las capas superiores y a la realización de mediciones incoherentes en diferentes condiciones del terreno y en entornos de altas vibraciones, lo que se traduce en costes financieros y de tiempo prohibitivos.El trabajo de Delta g se basará en las investigaciones sobre gradiometría gravitacional llevadas a cabo durante la última década en Birmingham, que culminaron con la primera demostración sobre el terreno de un sensor cuántico práctico para detectar infraestructuras subterráneas, explican los investigadores.

Delta g está centrando sus esfuerzos en un nuevo enfoque para cartografiar subsuperficies complejas. Según la empresa, esto permitirá crear “Google Maps para el subsuelo” de forma rápida y precisa, rentable y escalable. Sus beneficios potenciales serán aplicables a sectores como la construcción y los servicios públicos.

“Es emocionante ver esta inversión en sensores cuánticos, que se utilizarán para buscar nuevas herramientas que aporten beneficios a aplicaciones en toda la ingeniería civil”, afirma Michael Holynski, catedrático de Sensores Cuánticos de la Universidad de Birmingham y fundador de Delta g.