Líneas de actuación

La línea principal del programa se alinea con las iniciativas clave europeas en el ámbito de las Comunicaciones Cuánticas (CC), tanto del Quantum Flagship como de la European Quantum Communications Infrastructure (EuroQCI). Esta última, en particular, busca el despliegue de una red de Comunicaciones Cuánticas capaz de conectar toda Europa.

Hay que destacar que las escalas temporales de EuroQCI implican tecnologías a distintos niveles de desarrollo. El objetivo general de esta primera línea es, por tanto, disponer de las primeras versiones de la infraestructura a nivel nacional que permitirán crecer hacia la EuroQCI.

Para lograr los objetivos de esta línea, se proponen las siguientes tareas:

• Tarea 1: Diseño básico de los nodos de red.
• Tarea 2: Diseño y despliegue de las redes en las CCAA participantes
• Tarea 3: Casos de uso. Definición y soporte.
• Tarea 4: Definición de mecanismos de gobernanza y acceso a la Red cuántica.

En esta línea se investigará y se desarrollará hardware tanto para prototipos que se puedan desplegar (Línea 1) como para la próxima generación de CC e Internet cuántico.

Para lograr los objetivos de esta línea, se proponen las siguientes tareas:

• Tarea 1: Hardware QKD en fibra óptica.
• Tarea 2: Hardware QKD sobre espacio libre.
• Tarea 3: Hardware para el internet cuántico.
• Tarea 4: Tecnologías habilitadoras.

En la línea 3 se estudiarán sistemas, herramientas y protocolos software para mejorar la seguridad, funcionalidad e implementación de esquemas de CC, así como su integración en las redes de comunicación ya existentes.

Para lograr los objetivos de esta línea se proponen las siguientes tareas:

• Tarea 1: Diseño y análisis de seguridad de protocolos de criptografía cuántica.
• Tarea 2: Métodos para la transmisión de información cuántica.
• Tarea 3: Redes cuánticas de comunicaciones.
• Tarea 4: Certificación cuántica.

La visión global de una red que permita conectar sistemas cuánticos y distribuir información cuántica entre lugares alejados físicamente va más allá de la ciberseguridad y la transmisión segura de información. Por una parte, es necesario el desarrollo de dispositivos que permitan procesar la elaboración y recepción de datos en clave cuántica y, por otra, debe integrarse de forma natural en un ecosistema al que se conectarán, por ejemplo, dispositivos de computación (ordenadores y simuladores cuánticos) o de medida ultraprecisa (sensórica y metrología cuántica).

Para lograr los objetivos de esta línea, se proponen las siguientes tareas:

• Tarea 1: Desarrollos en sistemas de materia condensada.
• Tarea 2: Desarrollos en sistemas atómicos y moleculares.
• Tarea 3: Desarrollos en materiales avanzados.
• Tarea 4: Metrología y sensórica cuántica.

Esta línea analiza un escenario en el que los nodos de una red de comunicaciones cuánticas disponen además de tecnologías de procesado cuántico que permiten llevar a cabo tareas más complejas, obteniendo a su vez mejores resultados.

Para lograr los objetivos de esta línea, se proponen las siguientes tareas:

• Tarea 1: Algoritmos cuánticos.
• Tarea 2: Algoritmos de inspiración cuántica.
• Tarea 3: Emuladores cuánticos y algoritmos clásicos para sistemas cuánticos.
• Tarea 4: Computación cuántica distribuida.

Es bien conocido que la capacitación de los RRHH en una tecnología es clave para el éxito de la misma. Por ello, esta línea trata aspectos transversales a las líneas anteriormente mencionadas desde el punto de vista de los RRHH y la educación. Su objetivo es dar una formación que cubra aspectos de emprendimiento, que son habitualmente ignorados en los programas especializados en estudios avanzados.

Para lograr los objetivos de esta línea, se proponen las siguientes tareas:

• Tarea 1: Formación en innovación, realización de patentes, creación de empresas, comercialización, etc.
• Tarea 2: Atracción y retención de talento y su proyección hacia la innovación.

Tanto a nivel de desarrollo como de implantación en mercado, las tecnologías cuánticas se encuentran aún en una fase incipiente, con solo unas pocas tecnologías capaces de dar el salto al mercado. Actualmente, el volumen de mercado global es limitado, pero a medida que los sistemas de comunicaciones y computación cuánticas se vayan desplegando, se espera que crezca rápidamente y que se cree un nuevo sector industrial a su alrededor. Las muy significativas inversiones (con cifras de 9 dígitos) de las economías más avanzadas del mundo -los ya citados Quantum Flagship y EuroQCI en Europa- y de empresas del sector son indicativas del inmenso potencial que se espera a medio plazo en este ámbito.

Para lograr los objetivos de esta línea, se proponen las siguientes tareas:

• Tarea 1: Coordinación.
• Tarea 2: Sistema de Innovación Abierto.
• Tarea 3: Difusión y Diseminación de resultados.