La sustancia más omnipresente en el universo es tan escurridiza que los científicos nunca la han visto, ni ninguno de los fantásticos instrumentos que tenemos a nuestra disposición la han detectado. Este tentador material, la materia oscura, es responsable de mantener juntas las galaxias y dar forma a la red cósmica. A pesar de su papel fundamental, la extrema elusividad de la materia oscura la ha relegado, hasta ahora, al ámbito de la hipótesis. Sin embargo, todo eso va a cambiar gracias a una tecnología de vanguardia que promete, por primera vez, desvelar el misterio de esta partícula subatómica, la más enigmática de todas.

Esta innovación científica revolucionaria es la detección cuántica, una tecnología de potencia y precisión sin precedentes. Este avance en el campo de la materia oscura[1] hará que los investigadores utilicen sensores optomecánicos (concebidos mejor como membranas microscópicas diseñadas para vibrar cuando se exponen a fuerzas muy débiles) para detectar la interacción de la materia oscura y finalmente revelar su presencia a través de la luz cuántica.

Al hacerlo, la detección cuántica resolverá uno de los misterios más profundos del universo. Pero no todas sus aplicaciones se circunscriben a los confines del estudio teórico. De hecho, la detección cuántica es una tecnología que mejorará muchas facetas de la vida cotidiana: viajes, medicina, seguridad, investigación, comercio e industria. Es una herramienta que, junto con la IA, tiene el potencial de ejercer una profunda influencia en la liberación del potencial humano, incluso en casos de uso clave como:

  • Detección más precisa de los fenómenos tectónicos y gravitatorios, lo que permite alertar con antelación de desastres naturales como tsunamis, terremotos y erupciones volcánicas.
  • Más información sobre los procesos que causan el cambio climático.
  • Mapeo muy detallado de entornos subterráneos: Minas, túneles de transporte, alcantarillado y servicios públicos.
  • Pilotaje más seguro y más eficiente de vehículos autónomos en carreteras, en el mar y en el aire, incluso en condiciones de tránsito denso.
  • Tecnologías de geolocalización ultraprecisas, que superan con creces el rendimiento de los dispositivos actuales del sistema de posicionamiento global (global positioning system, GPS).
  • Imágenes médicas de alta calidad para que los médicos diagnostiquen y traten a pacientes con una amplia variedad de enfermedades.

Con este potencial al alcance de la mano, la previsión de crecimiento de las tecnologías de detección cuántica es considerable. Se prevé que el sector alcance un valor de mercado de hasta 1000 millones de USD para 2030, con una TCAC del 10 % al 15 %, y hasta 6000 millones de USD para 2040, a medida que vaya sustituyendo a las tecnologías de sensores convencionales.[2]

Así pues, ¿qué es exactamente la detección cuántica y cómo podría una tecnología infinitesimalmente pequeña tener un efecto tan enorme en el mundo real?

¿Cómo funciona la detección cuántica?

La detección cuántica es un miembro de la familia emergente de tecnologías cuánticas. La detección cuántica utiliza las propiedades únicas de la física cuántica, (campos magnéticos diminutos, variaciones gravitacionales, cambios sutiles de tiempo y movimiento) para medir cambios minúsculos en el mundo. Juntas, estas tecnologías convierten los delicados sistemas cuánticos en dispositivos de medición de extraordinaria precisión.

En el núcleo de cualquier sensor cuántico hay alguna forma de sistema cuántico controlable (tal vez átomos individuales, o iones o fotones) que actúan de acuerdo con las leyes de la física. Pueden existir en estados energéticos definidos con precisión o en superposiciones de varios estados simultáneamente. Para generar una lectura significativa, los ingenieros preparan primero el sistema en un estado cuántico conocido, luego dejan que interactúe con la magnitud física que desean medir (tal vez un campo magnético, o un gradiente gravitatorio) y finalmente analizan cómo ha cambiado el estado cuántico.

Las tecnologías cuánticas superan a las alternativas tradicionales porque los estados cuánticos responden de forma extremadamente sensible a su entorno, de modo que incluso las perturbaciones más insignificantes dejan una huella medible.

Varios conceptos cuánticos amplifican esta sensibilidad. Uno es la “coherencia cuántica”, en la que una partícula mantiene una relación estable entre varios estados el tiempo suficiente para acumular información sobre su entorno. Otra es el “entrelazamiento cuántico”, en el que varias partículas comparten estados correlacionados de modo que las mediciones de una revelan información sobre las otras. Cuando se aplican a los sensores, estos efectos pueden ayudar a reducir el ruido de medición y a amplificar la señal, lo que mejora la precisión mucho más allá de lo que ofrecen los dispositivos clásicos.

¿En qué punto nos encontramos en la vía de detección cuántica?

Ya existen algunos sensores cuánticos en la tecnología diaria. Piense en los relojes atómicos, la columna vertebral de control de tiempo de los sistemas GPS, que aprovechan los niveles de energía cuántica extremadamente estables de los átomos. Otros ejemplos de sensores cuánticos se encuentran en diferentes etapas del proceso de desarrollo. Los dispositivos más nuevos utilizan átomos ultrafríos, circuitos superconductores o defectos de diamantes conocidos como centros de nitrógeno-vacante para detectar señales aún más débiles. Estos sensores están empezando a liberar capacidades que hasta hace poco habrían sido del ámbito de la ciencia ficción: sistemas de navegación que funcionan sin satélites, imágenes médicas ultrasensibles o instrumentos capaces de trazar estructuras subterráneas simplemente midiendo variaciones diminutas en la gravedad de la Tierra.

Están surgiendo centros de investigación especializados para explorar algunos de estos conceptos, como Advanced Quantum Technologies Group en el Laboratorio Lincoln del MIT. Los ingenieros del Laboratorio Lincoln están ampliando los límites del universo cuántico diseñando una serie de dispositivos con un potencial impresionante: bancos de pruebas informáticas basadas en iones, relojes de precisión, magnetómetros y microscopía cuántica para diagnósticos microelectrónicos.

Advanced Quantum Technologies Group ya ha desarrollado nuevos métodos de medición utilizando detectores de nanoescala ultrasensibles, capaces de detectar un intervalo de frecuencias mucho más amplio que las tecnologías existentes. En marzo de 2026, el grupo anunció la captura exitosa de iones utilizando crioelectrónica en vacío para reducir la interferencia térmica y mejorar la sensibilidad, un paso fundamental hacia la creación de sistemas informáticos cuánticos ampliables.

La información de los sensores cuánticos ayudará a potenciar el rendimiento en una amplia gama de sectores: fabricación de aviones, climatología, atención sanitaria, ciberseguridad, geología e ingeniería, seguros, extracción de minerales, gestión ambiental, envío, exploración espacial, armonización de redes eléctricas y más.

A menos que trabajemos en el campo, a muchos de nosotros nos resulta difícil comprender los aspectos prácticos, el potencial y los parámetros de la detección cuántica. Puede ser didáctico estudiar detalladamente la aplicación de la detección cuántica en disciplinas seleccionadas, como la detección de desastres naturales y el examen subterráneo.

¿Una nueva forma de proteger nuestro futuro?

El tsunami del Océano Índico de diciembre de 2004 mató a casi un cuarto de millón de personas y dejó numerosas más heridas, sin hogar y sin recursos. ¿Y si hubieran existido sistemas para avisar con antelación del terremoto que lo desencadenó, con lo que las personas hubieran tenido tiempo para huir a la seguridad de tierras más altas?

Tal vez en el futuro las predicciones más precisas de desastres naturales sean estándar y, de ser así, es posible que tengamos que agradecérselo a la detección cuántica.

Recientemente, el Reino Unido ha invertido casi 1 millón de USD en su International Science Partnerships Fund junto con Nueva Zelanda para desarrollar tecnología de sistemas cuánticos en el National Physical Laboratory (NPL) del Reino Unido en Londres.[3] Su trabajo se centra en la implementación de interferometría óptica cuántica en los cables de fibra óptica de telecomunicaciones existentes en el lecho marino, para identificar los primeros indicadores de terremotos y corrientes oceánicas irregulares.

En otros lugares del Reino Unido, investigadores del Quantum Technology Hub for Sensors and Timing de la Universidad de Birmingham están desarrollando sensores para detectar cambios sutiles en el campo gravitatorio provocados por el cambio repentino de masa sinónimo de terremotos. Estos sensores altamente evolucionados de última generación dependen del comportamiento cuántico de los átomos fríos: átomos enfriados al cero absoluto mediante láseres y campos magnéticos, que detienen su movimiento típico y en su lugar muestran propiedades en forma de onda.[4]

Los cambios reveladores en la gravedad localizada también ayudarán a avisar por adelantado de erupciones volcánicas, que siguen cobrándose vidas debido a las limitaciones de los sensores sísmicos tradicionales. El Volcán de Fuego de Guatemala entró en erupción en junio de 2018, produciendo flujos piroclásticos que consumieron pueblos locales y mataron a más de 150 personas, con cientos más desaparecidas. Al año siguiente, una explosión freática (impulsada por vapor) inesperada en la isla de Whakaari, Nueva Zelanda, mató a 22 personas e hirió a otras 25. Dos años más tarde, entró en erupción el Monte Semeru en Indonesia, con grandes caídas de ceniza y corrientes de lodo volcánico que se cobraron al menos 50 vidas.

Tenerife, en las Islas Canarias, es el banco de pruebas actual para una nueva tecnología de detección cuántica que podría, en el futuro, hacer sonar las alarmas antes de que se produzcan estos acontecimientos devastadores.[5] Tenerife alberga el Teide, el volcán más alto de Europa, que durante la última década ha mostrado signos crecientes de inestabilidad. Ahora es el emplazamiento de tres gravímetros absolutos cuánticos (Absolute Quantum Gravimeters, AQG) desarrollados por la empresa tecnológica francesa Exail. Estos AQG funcionan enfriando y atrapando una nube de átomos de rubidio utilizando láseres y, a continuación, sometiéndolos a una secuencia de interferometría de ondas de materia para medir su aceleración mientras caen en caída libre por la gravedad. Este análisis puede detectar cambios en el campo gravitatorio local provocados por los cambios del magma y del gas subterráneos. Exail ahora tiene más de 25 AQG en funcionamiento en Europa, EE. UU., Japón, China y Groenlandia[6].

Los sensores cuánticos no solo pueden ayudar a identificar desastres inminentes. Cada vez más, podemos confiar en ellos para diagnosticar los síntomas a largo plazo de una amenaza aún más existencial: el cambio climático.

Los acelerómetros cuánticos espaciales, como los que se están desarrollando en el marco del nuevo proyecto CARIOQA-PMP de 17 millones de EUR de la UE[7], ayudarán a los sensores orbitales a generar un mapa gravitatorio de alta resolución de la Tierra y dotarán a los científicos de datos medioambientales de una precisión sin precedentes.[8]

Cuando se lancen al espacio en una misión futura, estos sensores cuánticos rastrearán los cambios precisos en la atmósfera y los ecosistemas de la Tierra, como el deshielo de los glaciares y el aumento del nivel del mar. Al predecir los patrones climáticos futuros, podrían orientar los intentos de mitigar el calentamiento global. El proyecto, una asociación entre la Comisión Europea y Quantum Flagship, tiene como objetivo vencer los problemas duraderos de la detección gravitatoria desde el espacio. Los gravímetros convencionales tienen dificultades con las señales gravitatorias débiles de la Tierra al medir variaciones sutiles entre regiones. La nueva clase de acelerómetros cuánticos permitirá realizar cálculos que se adapten a la trayectoria y la velocidad de un satélite, reforzando la señal final. El equipo espera “transformar las ciencias de la Tierra basadas satélites” y tiene como objetivo un lanzamiento orbital a más tardar en 2030.[9]

¿Pueden los sensores cuánticos enriquecer nuestra sociedad?

El mundo subterráneo suele estar oculto a los ojos humanos. La famosa cita de Arthur C. Clarke: “Cualquier tecnología lo suficientemente avanzada es indistinguible de la magia”[10] parece ajustarse a la promesa de detección cuántica, algo parecido a la magia: la capacidad de “ver” bajo tierra.

La detección cuántica permitirá a los ingenieros detectar vacíos subterráneos, superar las limitaciones del radar tradicional de penetración terrestre y evitar la perforación invasiva costosa y arriesgada. Con gravímetros cuánticos, podemos esperar un mapeo subterráneo mucho más detallado con una alta resolución espacial.

Entre sus muchas aplicaciones, la detección cuántica subterránea permitirá a los inspectores supervisar la infraestructura envejecida y garantizar su seguridad. En los túneles de transporte y servicios públicos, por ejemplo, se pueden desarrollar grietas y puntos de tensión internos, con lo que se debilitan con el tiempo. Ninguno se puede evaluar de forma fácil o barata en la actualidad, lo que a veces provoca fallos desastrosos. En noviembre de 2023, el túnel de un autopista de dos carriles en el norte de India sufrió un colapso parcial, dejando atrapados a 41 trabajadores bajo tierra que posteriormente fueron rescatados. Se culpó del fallo a una masa rocosa débil imprevista compuesta de metalimolitas y filitas.[11] En julio de 2025, una sección del túnel de aguas residuales Clearwater de Wilmington, Los Ángeles, se derrumbó durante su renovación, dejando a 31 trabajadores que necesitaron ser rescatados. Se culpó del colapso a una presión geostática inesperada que ejerció tensión sobre el túnel y provocó la deformación hacia dentro.[12] Los gravímetros cuánticos también pueden detectar cavidades debajo de las carreteras y los edificios propuestos, lo que permite a los planificadores evitar sumideros naturales y garantizar la idoneidad subsuperficial antes de la aprobación.

Las diferentes formas de sensores cuánticos pueden ayudar en la búsqueda de recursos valiosos enterrados bajo tierra: minerales, petróleo o incluso agua. Las tecnologías de detección de neutrones, como los magnetómetros de vapor atómico y los gradiómetros, son capaces de medir campos magnéticos vectoriales extremadamente débiles y sutiles variaciones gravitatorias, lo que aumenta la precisión de los mapas subterráneos. Esto permite un mapeo detallado en 3D de las estructuras subterráneas, lo que implica una perforación más eficiente, menores costes de exploración y un menor impacto medioambiental. Los magnetómetros cuánticos basados en diamante pueden detectar la presencia de minerales valiosos como litio, cobre, cobalto, platino, níquel y otros elementos de tierras raras, muchos de ellos esenciales para impulsar la transición a la energía verde. Por ejemplo, en 2025, los gravímetros cuánticos de la mina de níquel de Raglan de Glencore en el norte de Quebec, Canadá, crearon un mapa en 3D de depósitos de mineral que se consideró nueve veces más preciso que los mapas de campos magnéticos tradicionales.[13]

Otra aplicación es los dispositivos superconductores de interferencia cuántica (Superconducting Quantum Interference Devices, SQUID), que ya se están utilizando en herramientas de exploración portátiles desarrolladas por la agencia nacional de ciencias de Australia, CSIRO. Los SQUID utilizan sensores cuánticos para leer campos magnéticos 100 millonésimas veces más pequeños que el tamaño de la Tierra y se les ha atribuido el descubrimiento de más de 4000 millones de USD de depósitos solo en Australia.[14]

Con una seguridad pública y unos beneficios económicos sólidamente establecidos, el atractivo de la detección cuántica es evidente. Entonces, ¿quién está liderando la carga cuántica en todo el mundo y qué apoyo se necesita aún para alentar este sector floreciente?

¿Está creciendo el impulso de la inversión en la tecnología cuántica?

Las inversiones y las adquisiciones sugieren un mercado sano y en desarrollo para sectores avanzados de detección cuántica, con participantes de diversos orígenes: empresas tecnológicas establecidas, contratistas de defensa y startups. Los gigantes establecidos que apuestan a lo grande por los sensores cuánticos incluyen SandboxAQ (una división de la empresa matriz de Google Alphabet), Honeywell, Lockheed Martin e IonQ.

Además de los grandes nombres, muchos especialistas de startups también actúan como disruptores del sector. En EE. UU., AOSense, con sede en California, está construyendo interferómetros de átomos para navegación y gravimetría, con amplias aplicaciones para estudios geofísicos. Infleqtion, con sede en Colorado, está desarrollando tecnología de átomos fríos para magnetómetros y giroscopios, y sus dispositivos ya están siendo probados por agencias gubernamentales. En Asia, Atomionics de Singapur está fabricando gravímetros cuánticos portátiles utilizando interferometría de átomos para detectar recursos subterráneos. Mientras que en Australia, Q-CTRL está creando software para mejorar la estabilidad de los sensores cuánticos, especialmente para su uso en navegación, en el Reino Unido, Aquark Technologies está desarrollando tecnología de átomos enfriados por láser para sensores cuánticos compactos, dirigida al sector de la defensa.

El sector público está igualmente activo. La Ley de Liderazgo Cuántico del Departamento de Energía de EE. UU. de 2025 describe 2500 millones de USD para la financiación cuántica desde ahora hasta finales de la década[15]. Del mismo modo, el Programa Nacional de Tecnologías Cuánticas del Reino Unido[16] está financiando la investigación sobre gravímetros para la supervisión de infraestructuras y magnetómetros portátiles para el sector sanitario. China, por su parte, alberga una red de laboratorios nacionales que llevan a cabo programas de detección cuántica para investigaciones fundamentales y aplicaciones militares.

Esta inversión es esencial dados los desafíos a los que aún se enfrenta el sector. Como cualquier tecnología nueva, los sensores cuánticos tienen un precio muy alto. Los láseres y los componentes ópticos de alta fidelidad son caros, y el sector es actualmente demasiado pequeño para que las economías de escala tengan algún efecto en los materiales o la fabricación.

La tecnología que sustenta la detección cuántica sigue siendo propensa a la corrupción debido a interferencias electromagnéticas externas, vibraciones mecánicas y variaciones de temperatura. Sin embargo, se divisa una esperanza gracias a la inteligencia artificial, con programas de supresión de errores basados en IA establecidos para filtrar las perturbaciones ambientales y mejorar la coherencia cuántica.

Para que los sensores cuánticos se generalicen realmente, tenemos que reducir de alguna forma la tecnología. Muchos sistemas siguen dependiendo de grandes configuraciones de vacío y de una voluminosa protección magnética. Se está progresando hacia un kit más compacto, con algunos magnetómetros que ahora tienen aproximadamente el tamaño de una caja de herramientas portátil. Si esta iniciativa se puede implementar en otros dispositivos, la detección cuántica podría dar otro paso hacia la adopción del mercado masivo.

Además, los sensores cuánticos deberán conectarse con los sistemas y hardware existentes, lo que requiere esfuerzos considerables en ingeniería y estandarización de software. También serán necesarios índices de referencia coherentes y reglamentos normativos para que la tecnología logre una adopción generalizada entre fronteras y sectores industriales.

Si podemos superar estos obstáculos, estoy seguro de que la detección cuántica remodelará los sectores industriales y nos ayudará a llevar vidas más seguras. Podría proteger nuestra infraestructura vital, localizar recursos vitales, respaldar una nueva ola de vehículos de autonavegación e incluso supervisar los efectos a largo plazo del cambio climático en nuestro precioso ecosistema.

La detección cuántica, como esa otra tecnología transformadora, la IA, genera un tipo de emoción única: el tipo de sensación que se tiene cuando se sabe que el futuro está aquí. Puede funcionar en el ámbito de lo minúsculo, pero sus impactos están destinados a ser enormes en todos los sentidos.  Personalmente, estoy deseando ver qué oportunidades insospechadas ofrece a la humanidad mientras continuamos con nuestras audaces exploraciones en el mundo cuántico.

Detección cuántica: Cinco datos de interés

P: ¿La detección cuántica ya se utiliza en aplicaciones cotidianas?

R: Sí, sin ir más lejos, en relojes atómicos, el componente de control de tiempo de los sistemas GPS.

P: ¿Podría la detección cuántica salvar vidas?

R: En la actualidad, los gravímetros absolutos cuánticos (Absolute Quantum Gravimeters, AQG) están supervisando la actividad sísmica sospechosa en el Teide en Tenerife, el volcán más alto de Europa, lo que permite avisar con antelación de actividad volcánica peligrosa.

P: ¿Cómo podría ayudarnos la detección cuántica a abordar el cambio climático?

R: El nuevo proyecto CARIOQA-PMP de 17 millones de EUR de la UE ayudará a futuros sensores orbitales a crear un mapa gravitatorio de alta resolución de la Tierra y a realizar un seguimiento de los cambios precisos en la atmósfera y los ecosistemas del planeta.

P: ¿Podría la detección cuántica ayudarnos a localizar más elementos de tierras raras bajo tierra?

R: Los SQUID (Superconducting Quantum Interference Devices, superconductores de interferencia cuántica) utilizan sensores cuánticos para leer campos magnéticos 100 millonésimas veces más pequeños que el tamaño de la Tierra, y ya han descubierto más de 4 mil millones de USD de depósitos de minerales solo en Australia.

P: ¿Tiene la detección cuántica un futuro financiero prometedor?

R: El sector podría tener un valor de 1000 millones de USD para 2030 y de hasta 6000 millones de USD para 2040.

 

[1] https://phys.org/news/2026-02-quantum-sensor-advances-pursuit-dark.html

[2] https://www.mckinsey.com/capabilities/tech-and-ai/our-insights/tech-forward/quantum-sensing-poised-to-realize-immense-potential-in-many-sectors

[3] https://www.innovationnewsnetwork.com/uk-research-advances-tsunami-warning-systems-and-quantum-tech/46720/

[4] https://www.birmingham.ac.uk/news/2023/how-can-quantum-technology-improve-earthquake-detection

[5] https://spie.org/news/photonics-focus/marchapril-2026/detecting-volcano-eruptions

[6] https://spie.org/news/photonics-focus/marchapril-2026/detecting-volcano-eruptions

[7] https://carioqa-quantumpathfinder.eu/

[8] https://thequantuminsider.com/2024/09/26/european-scientists-quantum-space-sensor-could-help-monitor-climate/

[9] https://thequantuminsider.com/2024/09/26/european-scientists-quantum-space-sensor-could-help-monitor-climate/

[10] This is known as Clarke’s Third Law, published in his 1962 essay “Hazards of Prophecy” and Profiles of the Future, implying that highly sophisticated technology seems miraculous to those who do not understand it.

[11] https://www.theisrm.org/failure-of-foresight/

[12] https://www.geoengineer.org/news/the-los-angeles-clearwater-collapse-insights-on-the-causes-and-technical-response

[13] https://www.kearney.com/service/digital-analytics/article/quantum-sensing-unprecedented-precision

[14] https://www.csiro.au/en/news/All/Articles/2023/May/Quantum-computing-and-mining

[15] https://thequantuminsider.com/2025/02/14/senators-introduce-2-5-billion-bill-to-expand-u-s-quantum-research/

[16] https://uknqt.ukri.org/