Imaginemos una tecnología capaz de detectar la actividad eléctrica del cerebro sin introducir un solo instrumento en su interior, encontrar un túnel enterrado midiendo diminutas variaciones de gravedad o construir relojes tan precisos que su margen de error resulta casi imposible de imaginar. Aunque parezca ciencia ficción, estas aplicaciones ya forman parte de un campo tecnológico que está avanzando silenciosamente: la metrología cuántica.
A diferencia de los ordenadores cuánticos, que todavía afrontan grandes desafíos antes de alcanzar muchas de sus aplicaciones más ambiciosas, los sensores cuánticos ya están demostrando resultados fuera de los laboratorios. Su secreto consiste en aprovechar propiedades de átomos, partículas y campos electromagnéticos que permiten detectar cambios extraordinariamente pequeños en el entorno.
El físico Miguel Ángel Martín-Delgado, catedrático de la Universidad Complutense de Madrid, explica en Muy Interesante que esta disciplina representa una de las primeras grandes aplicaciones de la segunda revolución cuántica. Y los resultados comienzan a demostrar por qué: desde dispositivos capaces de estudiar el cerebro hasta instrumentos que podrían cambiar la exploración del subsuelo.
Una tecnología que utiliza la fragilidad de los átomos para detectar lo invisible
La metrología es la ciencia que estudia las mediciones y las unidades que utilizamos para realizarlas. Su versión cuántica aprovecha fenómenos como la superposición, en la que un sistema puede describirse mediante una combinación de estados, y el entrelazamiento, que establece correlaciones especiales entre sistemas cuánticos.
Los sistemas cuánticos son extremadamente sensibles a las perturbaciones externas. Aunque esto dificulta construir ordenadores cuánticos estables, representa una ventaja para desarrollar sensores: cualquier cambio diminuto en el entorno puede modificar el estado de los átomos y convertirse en información medible.
Una aplicación especialmente llamativa ya está apareciendo en neurología. Investigadores de distintas universidades han desarrollado magnetómetros ópticamente bombeados que registran los débiles campos magnéticos asociados con la actividad cerebral.
Estos dispositivos pueden colocarse cerca de la cabeza y, a diferencia de algunos sistemas convencionales, funcionar sin refrigerar los sensores con helio líquido. Un trabajo publicado en Quantum Science and Technology demostró su capacidad para registrar señales biomagnéticas humanas.
La tecnología podría facilitar estudios neurológicos más flexibles, aunque todavía necesita entornos controlados y protección frente a interferencias magnéticas.
Los sensores cuánticos ya han encontrado túneles enterrados y creado relojes de precisión extrema
El segundo gran campo de aplicación está bajo nuestros pies. En 2022, científicos de la Universidad de Birmingham demostraron que un gravímetro cuántico podía identificar un túnel situado aproximadamente a un metro de profundidad sin necesidad de excavar.
El instrumento utilizaba átomos de rubidio enfriados y técnicas de interferometría para registrar pequeñas variaciones del campo gravitatorio. Esas diferencias permiten detectar cambios en la densidad del terreno, como los provocados por cavidades y estructuras enterradas.
La Universidad de Birmingham considera que estos instrumentos podrían mejorar la localización de infraestructuras subterráneas, cavidades y riesgos geológicos. No ofrecen una fotografía directa del subsuelo, sino información sobre sus variaciones de densidad.
La tercera aplicación está en algo tan cotidiano como medir el tiempo. Los relojes atómicos utilizan transiciones energéticas de los átomos como referencias extraordinariamente estables. Los nuevos modelos ópticos elevan todavía más esa precisión.
En julio de 2025, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos (NIST) anunció un reloj basado en un ion de aluminio capaz de alcanzar una incertidumbre fraccionaria de apenas 5,5 × 10⁻¹⁹, una de las mediciones de tiempo más precisas jamás conseguidas.
El NIST destaca que estos avances serán fundamentales para mejorar la sincronización de redes, estudiar fenómenos físicos y contribuir a una futura redefinición del segundo.
La verdadera revolución es que estas aplicaciones no dependen de construir una computadora cuántica universal. Aprovechan propiedades cuánticas específicas para medir el mundo físico con una precisión que antes resultaba inaccesible.
Durante décadas, la física cuántica permitió comprender cómo funciona la materia. Ahora está empezando a convertirse en una herramienta para observar aquello que nuestros instrumentos tradicionales apenas podían detectar. Y sus primeras aplicaciones sugieren que una parte importante de la revolución cuántica llegará a través de los sensores, mucho antes de que tengamos un ordenador cuántico en casa.
