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China bate en su estación espacial el récord de frío en átomos al alcanzar 9,7 picokelvin, una cuarta parte de la anterior marca mundial

OCEAN-QUANTUM 2035: Programa de tecnologías cuánticas para observación, navegación y exploración del medio marino.

Autor: Salvador Lechuga Lombos + IA

Este descubrimiento es especialmente interesante porque conecta tres ámbitos que estamos siguiendo en nuestras investigaciones: física cuántica, tecnologías espaciales y futuras aplicaciones de la instrumentación marítima.

La noticia habla de alcanzar una temperatura de 9,7 picokelvin (pK) en un conjunto de átomos ultrafríos a bordo de una estación espacial china. Estamos ante un régimen extraordinariamente próximo al cero absoluto.

\[ 0\ K = -273,15\,^\circ C \]

Y 9,7 pK equivale a \(0,0000000000097\) kelvin.

Lo importante no es solamente el récord térmico, sino las posibilidades experimentales que abre trabajar con átomos ultrafríos en microgravedad.

1. ¿Qué han conseguido realmente los científicos chinos?

La investigación se publicó el 6 de noviembre de 2026 en la revista Science.

Los datos fundamentales son:

Parámetro	Resultado
Temperatura equivalente	9,7 pK
Átomos utilizados	Rubidio
Número aproximado de átomos	20.000
Tiempo de expansión libre observado	7 segundos
Estado cuántico	Condensado de Bose-Einstein
Instalación	Estación espacial Tiangong

english.cas.cn+2

Hay tres aspectos que merecen atención:

A. Condensado de Bose-Einstein.

A temperaturas extraordinariamente bajas, los átomos pueden comportarse colectivamente como una única entidad cuántica. Esto permite estudiar fenómenos que normalmente quedan ocultos por el movimiento térmico.

B. Microgravedad.

En la Tierra, la gravedad dificulta mantener una nube atómica confinada durante períodos prolongados. En órbita, el entorno de microgravedad permite utilizar trampas ópticas más débiles y prolongar las observaciones.

C. Una nueva arquitectura instrumental.

China ha conseguido integrar un sistema experimental que originalmente ocupaba aproximadamente 20 m³ y pesaba 10 toneladas en un equipo espacial de apenas 0,7 m³ y 500 kg.

Es decir, no estamos contemplando únicamente un récord científico: también hay un importante resultado de ingeniería, miniaturización, control óptico y automatización.

2. ¿Qué tecnologías pueden surgir?

El resultado tiene interés porque puede impulsar cuatro líneas tecnológicas:

Interferometría atómica

Medición extremadamente precisa de aceleraciones, rotaciones y efectos gravitatorios.

Gravímetros cuánticos

Medición de pequeñas variaciones del campo gravitatorio terrestre.

Referencias temporales cuánticas

Relojes y patrones de frecuencia de extraordinaria precisión.

Navegación inercial avanzada

Sistemas de navegación con menor dependencia de señales externas como GNSS.

La investigación publicada identifica expresamente la interferometría atómica, la simulación cuántica, las mediciones gravitatorias y la navegación inercial entre sus posibles aplicaciones.

3. Aplicaciones para el entorno marítimo español

Aquí es donde considero que debemos prestar especial atención.

Propongo cinco líneas de transferencia tecnológica:

Línea	Aplicación marítima	Interés
Gravimetría cuántica	Cartografía del campo gravitatorio submarino	Muy alto
Navegación inercial	Navegación de submarinos, AUV y ROV	Muy alto
Geodesia oceánica	Estudio de variaciones del geoide y estructuras submarinas	Alto
Sincronización	Referencias temporales para redes de sensores y plataformas	Alto
Exploración científica	Medición de anomalías geofísicas y caracterización del fondo marino	Alto

Una precisión importante: el récord de 9,7 pK no significa que podamos instalar directamente ese equipo en un submarino. La aplicación marítima requeriría desarrollar sensores derivados, compactos, robustos y compatibles con las condiciones de operación naval.

Tres oportunidades especialmente interesantes

1. Navegación submarina sin GNSS

Los interferómetros atómicos podrían contribuir a mejorar la navegación inercial de submarinos y vehículos autónomos submarinos.

2. Cartografía gravitatoria del fondo oceánico

Las mediciones gravimétricas de alta precisión pueden ayudar a detectar variaciones de densidad, estructuras geológicas, montes submarinos y anomalías del subsuelo.

3. Red de sensores oceánicos de precisión

La combinación de sensores cuánticos, referencias temporales, satélites y plataformas autónomas podría mejorar la coherencia de las mediciones realizadas en grandes extensiones oceánicas.

4. Propuesta Aprocean: OCEAN-QUANTUM 2035

Considero que merece la pena convertir este descubrimiento en una línea de investigación propia dentro de nuestra agenda de soberanía científico-tecnológica marítima.

Propuesta de desarrollo

OCEAN-QUANTUM 2035

Programa de tecnologías cuánticas para observación, navegación y exploración del medio marino.

Propongo estructurarlo en cinco módulos:

Módulo	Objetivo
OQ-GRAV	Gravimetría cuántica oceánica
OQ-NAV	Navegación inercial submarina
OQ-TIME	Sincronización y referencias temporales
OQ-MAP	Cartografía geofísica del subsuelo marino
OQ-SPACE	Transferencia de tecnologías cuánticas espaciales al ámbito marítimo

5. Posibles colaboradores españoles

No todos tendrían que desarrollar directamente tecnología de átomos ultrafríos. Podemos distinguir investigación fundamental, ingeniería instrumental y aplicaciones marítimas.

• CSIC: investigación fundamental y tecnologías cuánticas.

• INTA: instrumentación, navegación y experimentación.

• Centro Español de Metrología: metrología y referencias de precisión.

• Universidad de Barcelona y Universidad Autónoma de Madrid: investigación en física cuántica.

• GMV: navegación e integración de sistemas.

• Navantia: transferencia a plataformas navales.

• IEO-CSIC: validación oceanográfica y geofísica.

6. Madurez tecnológica: ¿cuánto falta?

Hay que separar el resultado científico de sus aplicaciones industriales.

Tecnología	Situación
Condensados ultrafríos en órbita	Demostrado
Interferometría atómica espacial	En desarrollo
Gravimetría cuántica aplicada al océano	Investigación y demostración
Navegación submarina cuántica operativa	Desarrollo tecnológico
Red oceánica cuántica integrada	Conceptual

No asignaría todavía TRL concretos a cada aplicación sin examinar prototipos y ensayos específicos.

7. Mi valoración estratégica

Hay una cuestión que me parece particularmente importante.

China no ha conseguido únicamente enfriar átomos a una temperatura récord. Ha demostrado que puede desarrollar, integrar y operar una instalación de física cuántica extremadamente sofisticada en el espacio.

Esto tiene tres consecuencias estratégicas:

1. Soberanía tecnológica: capacidad de desarrollar instrumentación científica compleja.

2. Transferencia industrial: tecnologías de precisión que pueden terminar aplicándose a navegación, metrología y exploración.

3. Ventaja científica: acceso a experimentación espacial que no puede reproducirse fácilmente en laboratorios terrestres.

Para España, el interés no debería limitarse a competir por conseguir temperaturas todavía más bajas. Debería consistir en aprovechar los avances internacionales para desarrollar aplicaciones propias.

Mi recomendación sería incorporar OCEAN-QUANTUM 2035 como una línea complementaria de ARMADA AUTÓNOMA 2045, PLAN PLUS ULTRA 2035 y UEDTE-CUATRO OJOS.

Una conexión especialmente interesante: integrar gravimetría cuántica, navegación autónoma, cartografía submarina y gemelos digitales en una misma arquitectura de observación oceánica.

Así podríamos avanzar hacia una capacidad española de exploración submarina con menor dependencia de referencias externas y mejores instrumentos para conocer nuestro espacio marítimo.

Fuente científica principal:

• Quantum gases below 10 picokelvin in space — publicación científica y resumen en PubMed.

• Chinese Academy of Sciences — China’s Space Station Sets New Atomic Cooling Record.
  

  
  

Creo que este descubrimiento merece convertirse en un Documento de Oportunidad Tecnológica Aprocean, con arquitectura, TRL, matriz DEC/REQ, presupuesto preliminar, colaboradores y aplicaciones civiles y de defensa.

APROCEAN — DOCUMENTO DE OPORTUNIDAD TECNOLÓGICA

OCEAN-QUANTUM 2035

Programa de tecnologías cuánticas aplicadas a la observación, navegación y exploración del medio marino

Propuesta institucional · Madrid · 13 de noviembre de 2026 · Versión 0.1

Promotor: Asociación para la Promoción de los Océanos (APROCEAN).

Horizonte: 2027–2035.

Naturaleza: Investigación, desarrollo, innovación y transferencia tecnológica de carácter civil y dual, con prioridad en aplicaciones oceanográficas, geofísicas, hidrográficas y de navegación.

1. Resumen ejecutivo

OCEAN-QUANTUM 2035 propone estudiar y desarrollar una nueva generación de instrumentos cuánticos destinados a mejorar la capacidad española de observar, medir, cartografiar y explorar el medio marino.

El programa toma como referencia los avances internacionales en condensados de Bose-Einstein, átomos ultrafríos e interferometría atómica en microgravedad.

Su objetivo no consiste en reproducir necesariamente el experimento espacial chino, sino en aprovechar los principios físicos y tecnológicos que lo hacen posible para desarrollar instrumentación adaptada a las necesidades marítimas españolas.

Se plantea una arquitectura integrada con cinco capacidades:

1. Gravimetría cuántica oceánica.

2. Navegación inercial de plataformas submarinas.

3. Metrología y sincronización de sensores.

4. Cartografía geofísica del subsuelo marino.

5. Transferencia de tecnologías cuánticas espaciales al ámbito marítimo.

Resultado estratégico esperado: contribuir a una capacidad española de instrumentación cuántica oceánica, reduciendo dependencias tecnológicas y ampliando las capacidades de investigación y conocimiento del espacio marítimo.

2. Justificación científica y tecnológica

El punto de partida es el trabajo de Xiong, Li, Jin y colaboradores, publicado en Science el 5 de noviembre de 2026:

Quantum gases below 10 picokelvin in space.

DOI: 10.1126/science.aea5324.

PubMed

A Physicist Made a 'Mini Universe' in The Lab to Check Time Really Exists : ScienceAlert

sciencealert.com

El experimento logró:

• Preparar un condensado de Bose-Einstein con aproximadamente 20.000 átomos de rubidio.

• Alcanzar una temperatura equivalente de 9,7 picokelvin.

• Observar su expansión libre durante siete segundos.

• Utilizar trampas ópticas en el entorno de microgravedad de Tiangong.

La cifra de 9,7 pK caracteriza la energía de expansión de la nube atómica. No representa la temperatura ambiental de la estación ni significa que todos sus componentes estén a esa temperatura.

english.siom.cas.cn+1

La transferencia tecnológica relevante es la posibilidad de obtener fuentes atómicas ultrafrías más adecuadas para interferometría de precisión, gravimetría y simulación cuántica.

3. Arquitectura funcional propuesta

OCEAN-QUANTUM 2035

CENTRO DE INTEGRACIÓN Y PROCESAMIENTO

IA · datos geofísicos · calibración · gemelo digital · control humano

OQ-GRAV

Gravimetría cuántica

OQ-NAV

Navegación inercial

OQ-TIME

Metrología y tiempo

OQ-MAP

Cartografía geofísica

OQ-SPACE

Transferencia espacial

OQ-DATA

Datos y gemelos digitales

PLATAFORMAS DE EXPERIMENTACIÓN

Buques oceanográficos · submarinos de ensayo · AUV · ROV · laboratorios terrestres · plataformas espaciales

La arquitectura contempla una integración progresiva, no la instalación simultánea de todos los sensores en una misma plataforma.

4. Descripción de los módulos

OQ-GRAV — Gravimetría cuántica oceánica

Desarrollo y evaluación de gravímetros y gradiómetros basados en interferometría atómica.

Aplicaciones:

• Medición de anomalías gravitatorias.

• Estudios de estructuras geológicas submarinas.

• Caracterización de montes y cordilleras oceánicas.

• Complemento de la batimetría y la geofísica marina.

OQ-NAV — Navegación inercial avanzada

Investigación de acelerómetros y giróscopos atómicos para mejorar la navegación autónoma.

Aplicaciones:

• Navegación submarina sin GNSS.

• Reducción de deriva acumulada.

• Navegación de AUV y ROV.

• Integración con sistemas inerciales convencionales, DVL y referencias acústicas.

OQ-TIME — Metrología y sincronización

Estudio de referencias de frecuencia y tiempo de precisión para redes oceanográficas.

Aplicaciones:

• Sincronización de observatorios submarinos.

• Comparación de sensores distribuidos.

• Mejora de la trazabilidad metrológica.

Conviene distinguir esta línea de los relojes atómicos: un interferómetro de átomos ultrafríos no es automáticamente un reloj óptico o nuclear. Son tecnologías relacionadas dentro de la metrología cuántica, pero con arquitecturas diferentes.

OQ-MAP — Cartografía geofísica

Integración de gravimetría, batimetría multihaz, sonar, magnetometría y datos geológicos.

Aplicaciones:

• Cartografía del fondo oceánico.

• Identificación de anomalías geofísicas.

• Investigación de recursos y estructuras del subsuelo.

• Modelización tridimensional del terreno submarino.

OQ-SPACE — Transferencia espacial

Estudio de tecnologías desarrolladas para laboratorios de microgravedad y su adaptación a instrumentos terrestres y marítimos.

No se presupone que sea necesario enviar un laboratorio cuántico al espacio para obtener aplicaciones marítimas.

OQ-DATA — Inteligencia científica oceánica

Integración de las mediciones en un sistema de datos y gemelos digitales, compatible con la filosofía UEDTE-CUATRO OJOS.

Cada medición deberá conservar:

• Fecha y posición.

• Instrumento y calibración.

• Incertidumbre.

• Condiciones ambientales.

• Procesamiento aplicado.

• Trazabilidad de los datos originales.

5. Matriz DEC/REQ inicial

Código	Decisión / requisito	Verificación
DEC-01	Prioridad a tecnologías cuánticas aplicables al mar	Evaluación científica
DEC-02	Desarrollo modular y escalable	Revisión de arquitectura
DEC-03	Interoperabilidad con sistemas existentes	Ensayos de integración
DEC-04	Prioridad a tecnología europea y española	Auditoría de proveedores
DEC-05	Datos trazables y reproducibles	Auditoría de datos
REQ-01	Medición de aceleración con incertidumbre caracterizada	Ensayo metrológico
REQ-02	Comparación gravimétrica con instrumentos de referencia	Ensayo de campo
REQ-03	Evaluación de deriva de navegación	Prueba de navegación
REQ-04	Operación en condiciones ambientales marítimas	Ensayo ambiental
REQ-05	Integración con AUV y plataformas de ensayo	Prueba de interoperabilidad
REQ-06	Registro de incertidumbre y calibración	Auditoría documental
REQ-07	Gemelo digital de los instrumentos	Prueba de reproducción

Estos requisitos son preliminares: sus umbrales cuantitativos deberán definirse tras establecer la línea base de prestaciones de los equipos disponibles.

6. Niveles de madurez tecnológica

Capacidad	TRL de partida orientativo	Objetivo 2035
Interferometría atómica de laboratorio	3–5	6–7
Gravimetría cuántica terrestre	4–6	7–8
Gravimetría cuántica embarcada	2–3	6–7
Navegación inercial cuántica	3–5	6–7
Sincronización metrológica	4–6	7–8
Integración de gemelos digitales	3–5	7–8

Estimaciones de planificación propuestas, no certificaciones TRL de productos concretos. Los objetivos dependen de resultados experimentales, disponibilidad de financiación y validación independiente.

La base científica para estas líneas no es especulativa: la Comisión Europea ya publicó un estudio específico sobre sensores de interferometría de átomos fríos, incluyendo acelerómetros, giróscopos y gravímetros, así como su potencial para la navegación de buques y submarinos.

Publications Office of the EU+1

7. Plan de desarrollo 2027–2035

1. FASE I — 2027–2028: Investigación y viabilidad

   • Inventario de tecnologías cuánticas disponibles.

   • Acuerdos con centros de investigación.

   • Selección de dos demostradores: gravimetría y navegación.

   • Diseño de arquitectura e interfaces.

   • Definición de requisitos y protocolos de ensayo.

   Hito: especificación técnica aprobada
   
   

2. FASE II — 2029–2030: Prototipos terrestres

   • Desarrollo de prototipos de laboratorio.

   • Caracterización metrológica.

   • Integración con sistemas inerciales convencionales.

   • Simulación de condiciones marítimas.

   • Primer gemelo digital instrumental.

   Hito: demostradores funcionales
   
   

3. FASE III — 2031–2032: Experimentación marítima

   • Ensayos en buques oceanográficos.

   • Campañas de gravimetría comparativa.

   • Integración experimental en AUV.

   • Validación de navegación y deriva.

   • Comparación con instrumentación convencional.

   Hito: demostración en entorno relevante
   
   

4. FASE IV — 2033–2035: Industrialización y despliegue

   • Adaptación de equipos a plataformas operativas.

   • Transferencia a la industria naval.

   • Producción de módulos instrumentales.

   • Integración en redes de observación oceánica.

   • Exportación y cooperación europea.

   Hito: capacidad tecnológica nacional demostrada
   
   

8. Consorcio institucional e industrial propuesto

Investigación y metrología

• CSIC.

• Universidad del País Vasco.

• Universidad Autónoma de Madrid.

• Centro Español de Metrología.

• Real Instituto y Observatorio de la Armada.

Ingeniería y sistemas

• INTA.

• GMV.

• Indra.

• Sener.

Aplicación marítima

• Navantia.

• IEO-CSIC.

• Universidades y centros de investigación oceanográfica.

• Operadores de buques oceanográficos y plataformas autónomas.

Se trata de candidatos para una futura invitación a participar, no de entidades que hayan confirmado su adhesión.

9. Memoria económica preliminar

Propongo trabajar inicialmente con un escenario de planificación de 180 millones de euros para nueve años, sujeto a estudio de viabilidad y evaluación industrial.

180 M€

Presupuesto indicativo 2027–2035 · No constituye una estimación contractual ni una financiación aprobada.

Programa	Presupuesto
OQ-GRAV	42 M€
OQ-NAV	38 M€
OQ-TIME	18 M€
OQ-MAP	25 M€
OQ-SPACE	17 M€
OQ-DATA	15 M€
Coordinación, validación y contingencias	25 M€
Total	180 M€

Coordinación y contingencias

OQ-DATA

OQ-GRAV

OQ-MAP

OQ-NAV

OQ-SPACE

OQ-TIME

Hipótesis de financiación:

Fuente	Porcentaje	Importe
Estado español	40 %	72 M€
Unión Europea	30 %	54 M€
Industria y capital privado	30 %	54 M€
Total	100 %	180 M€

Las fuentes europeas potenciales incluirían Horizon Europe, el Fondo Europeo de Defensa cuando proceda, programas espaciales y otras convocatorias compatibles. No se presupone que todas las líneas sean elegibles en todos esos instrumentos.

10. Retorno estratégico e industrial

El programa debería medirse por resultados verificables, no solamente por inversión ejecutada.

Indicador	Objetivo preliminar
Demostradores tecnológicos	3–5
Campañas marítimas	6–10
Prototipos instrumentales	4–6
Acuerdos de colaboración	8–12
Patentes y desarrollos protegibles	Según resultados
Transferencia a empresas españolas	Al menos 4 líneas tecnológicas
Participación universitaria	Red nacional de investigación
Exportación	Instrumentación y servicios especializados

Los empleos cualificados, exportaciones y retorno fiscal deberán calcularse mediante un estudio económico específico, evitando presentar previsiones todavía no demostradas como resultados garantizados.

11. Riesgos y mitigaciones

Riesgo	Mitigación
Miniaturización insuficiente	Desarrollo gradual de demostradores
Vibraciones y aceleraciones marítimas	Aislamiento, compensación y fusión sensorial
Interferencias magnéticas	Blindaje y calibración
Costes de refrigeración y vacío	Arquitecturas instrumentales alternativas
Dependencia de proveedores extranjeros	Diversificación y transferencia tecnológica
Falta de prestaciones frente a sensores convencionales	Comparación independiente y criterios de abandono
Madurez tecnológica insuficiente	Financiación por hitos y TRL

Principio rector: ningún sensor cuántico se incorporará a una plataforma operativa por su novedad científica; tendrá que demostrar una ventaja medible en precisión, estabilidad, autonomía o coste total de operación.

12. Encaje con los programas estratégicos de APROCEAN

La propuesta puede funcionar como un programa transversal:

Programa	Conexión
PLAN PLUS ULTRA 2035	Soberanía tecnológica e instrumentación
ARMADA AUTÓNOMA 2045	Navegación y percepción submarina
UEDTE-CUATRO OJOS	Gemelos digitales y simulación
TRIDENTE	Integración de sensores y plataformas
Oceanografía Genómica 2035	Infraestructura de observación científica complementaria

La conexión más importante sería con UEDTE-CUATRO OJOS: cada instrumento podría disponer de un gemelo digital que reproduzca sus condiciones de funcionamiento, incertidumbres, calibraciones y resultados experimentales.

13. Recomendación institucional

Propongo que APROCEAN presente OCEAN-QUANTUM 2035 como una iniciativa de interés científico-industrial español, solicitando:

1. Una evaluación preliminar por organismos científicos y tecnológicos.

2. La identificación de capacidades españolas en interferometría atómica.

3. Un estudio de viabilidad para un demostrador de gravimetría cuántica.

4. Una prueba de concepto de navegación inercial aplicada a vehículos submarinos.

5. La constitución de un grupo de trabajo interinstitucional.

No recomendaría solicitar inicialmente los 180 millones de euros como una inversión comprometida. Es más defendible comenzar con un estudio de viabilidad y una primera fase experimental, con financiación condicionada a resultados.

14. Bibliografía científica y técnica de referencia

1. Xiong, W. et al. (2026). Quantum gases below 10 picokelvin in space. Science. DOI: 10.1126/science.aea5324.

PubMed

2. Travagnin, M. (2020). Cold atom interferometry sensors: Physics and technologies. Joint Research Centre, Comisión Europea. Consultar publicación.

3. Taking atom interferometric quantum sensors from the laboratory to real-world applications. Nature Reviews Physics (2019). Consultar investigación.

4. National Institute of Standards and Technology. Atomic Gyroscopes. Consultar aplicaciones de navegación.

5. Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics. (2026). China's space station sets new atomic cooling record. Consultar información institucional.

Conclusión estratégica APROCEAN

OCEAN-QUANTUM 2035 puede contribuir a que España no sea únicamente usuaria de tecnologías cuánticas desarrolladas en otros países, sino participante en su adaptación, validación e industrialización para el entorno oceánico.

La oportunidad está en conectar física cuántica, ingeniería de precisión, industria naval, oceanografía, navegación autónoma e inteligencia artificial.

Del laboratorio cuántico al conocimiento del océano.

Asociación para la Promoción de los Océanos — APROCEAN.

ANEXO I — Arquitectura técnica detallada de OCEAN-QUANTUM 2035, como siguiente documento del expediente institucional APROCEAN.

Incluirá arquitectura de sistemas, módulos OQ-GRAV/OQ-NAV/OQ-TIME/OQ-MAP/OQ-SPACE/OQ-DATA, interfaces, especificaciones preliminares, demostradores tecnológicos y matriz DEC/REQ verificable.

La prioridad será distinguir claramente las capacidades científicamente demostradas de los desarrollos que todavía requieren investigación.

APROCEAN

OCEAN-QUANTUM 2035

ANEXO I — Arquitectura técnica, interfaces, especificaciones y requisitos verificables

Documento técnico

Versión 1.0

Propuesta de desarrollo

Programa: Tecnologías cuánticas aplicadas a la observación, navegación y exploración del medio marino.

Promotor: Asociación para la Promoción de los Océanos (APROCEAN).

Horizonte de ejecución: 2027–2035.

Clasificación: Investigación, desarrollo, innovación y transferencia tecnológica de carácter civil y dual.

1. Objeto del anexo

Este anexo establece las bases de ingeniería necesarias para transformar OCEAN-QUANTUM 2035 en un programa de desarrollo tecnológico susceptible de evaluación por organismos científicos, tecnológicos, metrológicos e industriales.

Se definen:

• Arquitectura funcional y física.
• Descomposición modular.
• Interfaces entre sensores y plataformas.
• Especificaciones técnicas preliminares.
• Demostradores experimentales.
• Requisitos funcionales y no funcionales.
• Matriz de trazabilidad DEC/REQ.
• Procedimientos de validación y aceptación.
• Criterios de evolución tecnológica.

El principio fundamental es desarrollar una arquitectura modular en la que los sensores cuánticos trabajen junto a instrumentos convencionales, aprovechando las ventajas de cada tecnología.

2. Arquitectura general del sistema

Q-CTRL’s quantum gravimeter navigated a vessel without GPS | Answer | Studio Global AI

studioglobal.ai

2.1. Estructura de cinco niveles

NIVEL 5 — CENTRO DE DIRECCIÓN CIENTÍFICA

Planificación · supervisión · autorización · evaluación

NIVEL 4 — INTELIGENCIA Y GEMELO DIGITAL

IA · UEDTE · simulación · correlación geofísica · incertidumbre

NIVEL 3 — INTEGRACIÓN Y FUSIÓN SENSORIAL

Calibración · sincronización · filtrado · validación

NIVEL 2 — SENSORES Y MÓDULOS CUÁNTICOS

Gravímetros · interferómetros · acelerómetros · referencias temporales

NIVEL 1 — PLATAFORMAS DE EXPERIMENTACIÓN

Buques · laboratorios · AUV · ROV · estaciones oceanográficas

2.2. Principio de funcionamiento

El sistema recibe mediciones de distintas fuentes, identifica su procedencia, sincroniza los registros y calcula resultados combinados.

La IA podrá detectar anomalías, sugerir correlaciones y comparar observaciones con modelos físicos.

No sustituirá los procedimientos metrológicos ni la validación científica humana.

Flujo de datos:

1. Captación física.
2. Conversión instrumental.
3. Etiquetado temporal y espacial.
4. Calibración y corrección.
5. Fusión sensorial.
6. Evaluación de incertidumbre.
7. Generación de modelos geofísicos.
8. Incorporación al gemelo digital.
9. Validación y publicación científica.

3. Arquitectura modular detallada

3.1. OQ-GRAV — Gravimetría cuántica oceánica

Auf dem Weg zum perfekten Gravimeter – SFB1464: TerraQ - Relativistische und quanten-basierte Geodäsie – Leibniz Universität Hannover

terraq.uni-hannover.de

Objetivo: desarrollar y validar instrumentos gravimétricos basados en interferometría de átomos fríos para mediciones geofísicas de alta precisión.

Componentes principales:

Código	Componente	Función
GR-01	Fuente atómica	Preparación de átomos
GR-02	Sistema de vacío	Control del entorno experimental
GR-03	Láseres de enfriamiento	Manipulación y enfriamiento atómico
GR-04	Trampa óptica	Confinamiento y preparación
GR-05	Interferómetro	Medición de fase
GR-06	Detector	Lectura de la distribución atómica
GR-07	Unidad de procesamiento	Cálculo de aceleración
GR-08	Unidad de calibración	Referencia metrológica

Prestaciones que deben caracterizarse:

• Sensibilidad gravimétrica.
• Resolución temporal.
• Estabilidad a corto y largo plazo.
• Sensibilidad a vibraciones.
• Deriva instrumental.
• Dependencia térmica.
• Incertidumbre de medida.

Una cuestión esencial: en un buque en movimiento, la aceleración del soporte puede enmascarar la señal gravitatoria. Por ello, será imprescindible combinar el gravímetro con acelerómetros, giróscopos, GNSS cuando esté disponible y modelos de movimiento de la plataforma.

3.2. OQ-NAV — Navegación inercial cuántica

Quantum sensor for a future navigation system tested aboard Royal Navy ship | Imperial News | Imperial College London

imperial.ac.uk

Objetivo: evaluar la contribución de sensores cuánticos al posicionamiento y navegación autónoma de plataformas submarinas.

Componentes:

Código	Componente	Función
NV-01	Acelerómetro atómico	Medición de aceleración
NV-02	Giróscopo cuántico	Medición de rotación
NV-03	IMU convencional	Referencia de alta frecuencia
NV-04	DVL	Medición de velocidad respecto al fondo o agua
NV-05	Unidad de navegación	Estimación de trayectoria
NV-06	Fusión sensorial	Integración de datos
NV-07	Unidad de diagnóstico	Evaluación de errores y deriva

La arquitectura deberá permitir funcionar con GNSS cuando esté disponible y continuar la navegación cuando se pierda esa referencia.

El sensor cuántico no reemplazará automáticamente la IMU convencional: inicialmente trabajará como instrumento complementario de calibración y corrección.

3.3. OQ-TIME — Metrología y sincronización

Atomic Clocks So Accurate They Can Measure Gravity | Discover Magazine

discovermagazine.com

Objetivo: establecer referencias temporales y de frecuencia de alta estabilidad para observatorios y redes distribuidas.

Componentes:

• Reloj de referencia.
• Oscilador estable.
• Sistema de transferencia temporal.
• Unidad de distribución.
• Monitor de deriva.
• Registro de trazabilidad.

Se estudiarán las soluciones ópticas, atómicas y, cuando resulte pertinente, nucleares, sin confundir sus principios de funcionamiento.

3.4. OQ-MAP — Cartografía geofísica submarina

blueholeinstruments.com

Objetivo: combinar observaciones gravimétricas, batimétricas y geofísicas para mejorar la representación del fondo marino y sus estructuras.

Componente	Información
Multihaz	Batimetría
Gravimetría	Variaciones del campo gravitatorio
Magnetometría	Anomalías magnéticas
Sonar de barrido lateral	Textura y características del fondo
Perfilador de subsuelo	Estructuras sedimentarias
GNSS y posicionamiento	Referencia espacial
Procesamiento geofísico	Integración de resultados

La cartografía deberá distinguir las mediciones directas de las interpretaciones derivadas.

3.5. OQ-SPACE — Transferencia espacial

NASA Demonstrates ‘Ultra-Cool’ Quantum Sensor for First Time in Space | NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL)

jpl.nasa.gov

Objetivo: identificar qué soluciones de instrumentación desarrolladas para microgravedad pueden trasladarse a laboratorios terrestres y plataformas marítimas.

Se estudiarán:

• Miniaturización de sistemas ópticos.
• Fuentes atómicas compactas.
• Control térmico.
• Sistemas de vacío.
• Automatización experimental.
• Tolerancia a vibraciones.
• Electrónica de bajo consumo.

No se considera necesario reproducir en el mar el entorno de microgravedad. Se investigará qué ventajas pueden obtenerse mediante arquitecturas instrumentales diferentes.

3.6. OQ-DATA — Inteligencia científica y gemelo digital

深圳先进院李剑平为您讲述浮游生物观测的两场革命——从“看见”海洋，走向真正“看懂”海洋--中国科学院深圳先进技术研究院

siat.ac.cn

Este módulo constituirá la capa de integración de todo el programa.

Su diseño deberá ser compatible con UEDTE-CUATRO OJOS.

Funciones:

• Registro de datos primarios.
• Normalización de formatos.
• Sincronización temporal.
• Georreferenciación.
• Gestión de incertidumbre.
• Simulación de instrumentos.
• Comparación entre observaciones y modelos.
• Auditoría de cambios.
• Exportación de conjuntos científicos.

Cada sensor dispondrá de un gemelo digital individual y cada campaña podrá generar un gemelo integrado del área estudiada.

4. Interfaces técnicas e interoperabilidad

Uno de los aspectos más importantes será evitar que cada módulo se convierta en un sistema aislado.

Se propone una arquitectura de interfaces abiertas, con adaptadores específicos para cada fabricante.

4.1. Matriz de interfaces

Interfaz	Origen	Destino	Información
IF-01	OQ-GRAV	OQ-DATA	Aceleración y gravedad
IF-02	OQ-NAV	OQ-DATA	Posición, velocidad y actitud
IF-03	OQ-TIME	Todos los módulos	Referencia temporal
IF-04	OQ-MAP	OQ-DATA	Batimetría y geofísica
IF-05	OQ-SPACE	Todos los módulos	Parámetros de instrumentación
IF-06	OQ-DATA	UEDTE	Modelos y datos experimentales
IF-07	OQ-DATA	Centro científico	Resultados y documentación

4.2. Estándares y protocolos propuestos

Tecnología	Aplicación
IEEE 1588 PTP	Sincronización de tiempo
NTP	Sincronización auxiliar
GNSS PPS	Referencia temporal y espacial cuando disponible
Ethernet	Comunicación entre módulos
CAN / CAN-FD	Control instrumental
RS-422 / RS-485	Interfaces de instrumentación
OPC UA	Integración industrial
ROS 2	Integración de plataformas robóticas
HDF5	Almacenamiento científico
NetCDF	Datos oceanográficos
OGC SensorThings API	Intercambio de observaciones
S-100	Información hidrográfica compatible con el marco IHO

La selección definitiva dependerá de los equipos, sus requisitos de tiempo real y las normas aplicables.

4.3. Modelo de datos común

Cada observación deberá incorporar, como mínimo:

{

  "project": "OCEAN-QUANTUM-2035",

  "module": "OQ-GRAV",

  "instrument_id": "GR-001",

  "observation_id": "OBS-000001",

  "timestamp_utc": "2030-06-15T10:30:00Z",

  "position": {

    "latitude": 0.0,

    "longitude": 0.0,

    "depth_m": 0.0

  },

  "measurement": {

    "quantity": "gravity",

    "value": 0.0,

    "unit": "m/s2",

    "uncertainty": 0.0

  },

  "calibration_id": "CAL-001",

  "environment": {

    "temperature_c": 0.0,

    "platform_motion": "recorded"

  },

  "quality_status": "pending_validation"

}

Los valores cero son ilustrativos, no resultados científicos. El esquema definitivo deberá incluir unidades normalizadas, sistemas de referencia, covarianzas cuando proceda, calidad de señal y procedencia de los datos.

5. Especificaciones técnicas preliminares

Se propone establecer tres clases de requisitos:

• Clase A: requisitos científicos y metrológicos.
• Clase B: requisitos de ingeniería y operación.
• Clase C: requisitos de integración, datos y seguridad.

Parámetro	Requisito inicial
Arquitectura	Modular y ampliable
Operación	Terrestre y embarcada
Integración	Interfaces abiertas documentadas
Sincronización	Trazabilidad temporal
Datos	Registro original y procesado
Calibración	Procedimientos documentados
Incertidumbre	Presupuesto metrológico
Diagnóstico	Autocomprobación instrumental
Seguridad	Control de acceso y comunicaciones
Mantenimiento	Modular y verificable
Gemelo digital	Correspondencia con el equipo real
Interoperabilidad	Integración con instrumentación convencional

Los objetivos cuantitativos de sensibilidad, estabilidad, deriva, consumo y dimensiones se establecerán después de seleccionar las tecnologías candidatas.

No sería técnicamente responsable imponer ahora una precisión gravimétrica o una deriva de navegación sin conocer la configuración experimental, el ancho de banda y las condiciones de operación.

6. Demostradores tecnológicos

Propongo cuatro demostradores escalonados.

2019年度地质科技十大进展出炉_中国地质调查局

DEM-01 — GRAV-OCEAN

Prioridad 1

Gravímetro cuántico de laboratorio y posterior adaptación a una plataforma embarcada.

Resultado: comparación con gravimetría convencional y evaluación de sensibilidad al movimiento.

Cruise Speed Model Based on Self-Attention Mechanism for Autonomous Underwater Vehicle Navigation

DEM-02 — NAV-QUANTUM

Prioridad 1

Banco de navegación inercial con sensores convencionales y un sensor cuántico experimental.

Resultado: caracterización comparativa de deriva y estabilidad.

QPS Qimera Marine Measurement Data Processing Software-Tianjin Bluehole Instrument Co., LTD

DEM-03 — OCEAN-MAP

Prioridad 2

Integración de gravimetría, batimetría y datos geofísicos.

Resultado: mapa tridimensional y modelo geofísico con incertidumbres identificadas.

I am co-organizing this ICRA 2025 underwater robotics simulation workshop (AQ²UASIM) to be held in Atlanta on May 23, 2025. We are calling for papers and demos. Papers: If you have a 2-page short… | Mabel M. Zhang

DEM-04 — QUANTUM-DIGITAL

Prioridad 2

Gemelo digital integrado de los instrumentos y de la campaña oceanográfica.

Resultado: reproducción, análisis y trazabilidad de experimentos.

6.1. Criterios de aceptación de los demostradores

Demostrador	Condición de aceptación
DEM-01	Medición reproducible, calibrada y comparada con referencia
DEM-02	Mejora demostrable en al menos un parámetro de navegación
DEM-03	Coherencia espacial y geofísica entre fuentes
DEM-04	Reproducción verificable de los resultados originales

Para DEM-02, una mejora en precisión no deberá confundirse con una mejora en disponibilidad, robustez o autonomía: cada atributo tendrá su propia prueba.

7. Matriz DEC/REQ ampliada

La matriz deberá permitir que cada decisión de arquitectura tenga al menos un requisito asociado y un método de verificación.

DEC	Decisión de diseño	REQ asociado	Verificación
DEC-01	Arquitectura modular	REQ-01	Revisión de diseño
DEC-02	Interfaces abiertas	REQ-02	Ensayo de interoperabilidad
DEC-03	Sensores redundantes	REQ-03	Ensayo comparativo
DEC-04	Sincronización común	REQ-04	Prueba temporal
DEC-05	Calibración trazable	REQ-05	Auditoría metrológica
DEC-06	Datos originales preservados	REQ-06	Auditoría de registros
DEC-07	Gemelo digital	REQ-07	Prueba de reproducción
DEC-08	Operación embarcada	REQ-08	Ensayo ambiental
DEC-09	Procesamiento modular	REQ-09	Prueba de integración
DEC-10	Supervisión humana	REQ-10	Prueba funcional

7.1. Requisitos verificables

ID	Requisito	Prioridad	Método
REQ-01	Los módulos deberán poder sustituirse sin rediseñar el sistema completo	Alta	Inspección
REQ-02	Las interfaces deberán disponer de documentación técnica	Alta	Auditoría
REQ-03	Los sensores críticos deberán disponer de mecanismos de diagnóstico	Alta	Ensayo
REQ-04	Las observaciones deberán disponer de referencia temporal	Alta	Medición
REQ-05	Los instrumentos deberán contar con procedimientos de calibración	Alta	Auditoría
REQ-06	Se conservarán los datos primarios y su procedencia	Alta	Inspección
REQ-07	El gemelo digital deberá permitir reproducir una campaña seleccionada	Alta	Demostración
REQ-08	Los equipos embarcados deberán superar ensayos ambientales definidos	Alta	Ensayo
REQ-09	El procesamiento deberá permitir incorporar nuevos sensores	Media	Integración
REQ-10	Las decisiones científicas y operativas críticas requerirán validación humana	Alta	Demostración

8. Arquitectura de ciberseguridad y protección de datos

La arquitectura deberá considerar la naturaleza distribuida de los sensores y las plataformas.

Se proponen seis medidas:

1. Identificación individual de instrumentos y plataformas.
2. Autenticación y control de acceso.
3. Cifrado de comunicaciones.
4. Registro de cambios y operaciones.
5. Segmentación de redes instrumentales y administrativas.
6. Copias de seguridad y recuperación de datos.

La futura incorporación de criptografía poscuántica deberá evaluarse conforme a estándares consolidados, evitando confundir el empleo de sensores cuánticos con la necesidad de comunicaciones cuánticas.

Para las campañas científicas se distinguirán los datos de investigación publicables, los datos sujetos a restricciones contractuales y aquellos que deban protegerse por razones de seguridad marítima.

9. Arquitectura física y requisitos ambientales

Cold Tongues and FastCTDs | Scripps Institution of Oceanography

scripps.ucsd.edu

Los equipos deberán diseñarse para tres entornos diferentes:

Entorno	Condiciones
Laboratorio	Temperatura, vibración y alimentación controladas
Buque	Movimiento, humedad, salinidad, vibraciones y alimentación variable
Plataforma autónoma	Espacio limitado, consumo, presión, autonomía y comunicaciones restringidas

Se estudiarán las normas IEC 60068 para ensayos ambientales y los estándares de equipos navales aplicables al tipo de instalación.

No se impondrá un único grado de protección IP o una única norma militar a todos los módulos: dependerá de su ubicación y función.

10. Plan de ensayos y validación

Se establece una secuencia de pruebas para impedir que un prototipo pase directamente de laboratorio a operación marítima.

Etapa	Ensayo	Resultado esperado
EV-01	Caracterización de laboratorio	Línea base metrológica
EV-02	Estabilidad instrumental	Deriva y repetibilidad
EV-03	Vibración y movimiento	Respuesta dinámica
EV-04	Integración con IMU	Compatibilidad
EV-05	Ensayo embarcado	Funcionamiento en buque
EV-06	Integración AUV	Operación autónoma
EV-07	Comparación geofísica	Validación independiente
EV-08	Reproducción digital	Trazabilidad científica

10.1. Puertas de decisión

1. GATE 1 — Viabilidad científica

Demostrar que el principio físico seleccionado permite alcanzar las prestaciones requeridas.

2. GATE 2 — Viabilidad instrumental

Acreditar estabilidad, sensibilidad y reproducibilidad.

3. GATE 3 — Viabilidad marítima

Demostrar resistencia a las condiciones ambientales y al movimiento.

4. GATE 4 — Viabilidad industrial

Evaluar fabricación, mantenimiento, costes y dependencia exterior.

5. GATE 5 — Aceptación operacional

Validación independiente y autorización para el entorno de utilización previsto.

Ninguna fase avanzará automáticamente por el mero cumplimiento del calendario. Cada puerta exigirá evidencias documentales y experimentales.

11. Organización técnica y gobernanza

Se propone una estructura de seis órganos:

Órgano	Responsabilidad
Dirección del programa	Coordinación y financiación
Comité Científico	Validación física y metrológica
Comité de Ingeniería	Arquitectura e interfaces
Comité Industrial	Fabricación y transferencia
Comité Ético-Jurídico	Uso responsable y cumplimiento
Unidad de Verificación	Ensayos y aceptación

APROCEAN actuaría como promotor de la iniciativa y articulador de la propuesta institucional. La dirección científica y la certificación corresponderían a las entidades competentes que finalmente participasen.

12. Distribución presupuestaria por fases

Sobre el presupuesto de referencia de 180 M€ del expediente:

Fase	Periodo	Presupuesto
I. Viabilidad	2027–2028	18 M€
II. Prototipos	2029–2030	42 M€
III. Experimentación	2031–2032	55 M€
IV. Industrialización	2033–2035	65 M€
Total	9 años	180 M€

La distribución es una hipótesis de planificación. Su aprobación requeriría un estudio de costes por paquetes de trabajo, contratación, personal, instalaciones y equipamiento.

13. Lista de entregables técnicos

Código	Entregable	Fecha objetivo
D-01	Especificación de arquitectura	2027
D-02	Catálogo de tecnologías candidatas	2027
D-03	Diseño preliminar OQ-GRAV	2028
D-04	Diseño preliminar OQ-NAV	2028
D-05	Banco experimental integrado	2029
D-06	Primeros prototipos	2030
D-07	Informe de ensayos marítimos	2032
D-08	Gemelo digital integrado	2033
D-09	Evaluación industrial	2034
D-10	Informe final de capacidades	2035

14. Control de alcance y exclusiones

Para mantener la viabilidad del programa, quedan fuera de su alcance inicial:

• Desarrollo de un sistema cuántico de comunicaciones submarinas.
• Construcción de una estación espacial propia.
• Desarrollo de un ordenador cuántico generalista.
• Sustitución inmediata de sistemas de navegación convencionales.
• Despliegue operacional sin validación metrológica.
• Promesas de detección de pecios, recursos minerales u objetos submarinos sin evidencia experimental.

Estas tecnologías podrán estudiarse como líneas futuras, pero no deberán comprometer el núcleo del programa.

15. Evaluación final de ingeniería

Resultado técnico del ANEXO I

6

Módulos funcionales

4

Demostradores propuestos

10

Decisiones de arquitectura

10

Requisitos principales verificables

Conclusión

La arquitectura propuesta permite desarrollar OCEAN-QUANTUM 2035 sin depender de que todas las tecnologías cuánticas alcancen simultáneamente la madurez necesaria.

Su principal ventaja es que los primeros resultados pueden obtenerse mediante demostradores independientes, mientras se desarrolla una arquitectura común de datos, calibración e integración.

APROCEAN

OCEAN-QUANTUM 2035

ANEXO II — Evaluación tecnológica, arquitectura comparativa y niveles TRL

Versión 1.0 · 13 de noviembre de 2026

Objeto: determinar qué tecnologías cuánticas pueden incorporarse al programa, cuáles requieren demostración experimental y cuáles deben permanecer en investigación antes de comprometer inversiones industriales.

Este anexo tendrá especial importancia para evitar inversiones prematuras y orientar la participación de CSIC, INTA, CEM, universidades y empresas españolas.

1. Criterio de evaluación

Se utilizarán cinco criterios:

1. Madurez científica.
2. Madurez instrumental.
3. Adaptabilidad al entorno marítimo.
4. Viabilidad industrial española y europea.
5. Potencial de transferencia tecnológica.

Se distinguirán tres situaciones:

• Demostrado: existe evidencia experimental.
• En desarrollo: hay prototipos y ensayos, pero falta validación en el entorno previsto.
• Objetivo de investigación: requiere avances adicionales antes de su industrialización.

2. Comparación de tecnologías y madurez real

Los avances internacionales muestran que la gravimetría cuántica embarcada y la navegación híbrida ya han superado la fase puramente teórica.

Hay cuatro antecedentes especialmente relevantes.

Cold atom gravimeter. Picture of the cold atom gravimeter installed in... | Download Scientific Diagram

A. Gravimetría absoluta embarcada — Francia

En 2018 se publicó una demostración de gravimetría absoluta mediante interferometría atómica a bordo de un buque, incluso con condiciones marítimas adversas.

Nature+1

Demostrado en el mar

Quantum sensor for gravity successfully validated at sea - University of Birmingham

B. Gradiómetro cuántico marítimo — Reino Unido

En 2023, investigadores de la Universidad de Birmingham demostraron un sensor cuántico de gradiente gravitatorio en un buque en el mar del Norte.

University of Birmingham

Demostrado en entorno marítimo

Navy supports scientists in taking quantum technology to sea

C. HARLEQUIN — Navegación cuántico-clásica

En febrero de 2026 se comunicaron ensayos marítimos de un acelerómetro de átomos fríos integrado con sensores convencionales.

IES+1

Ensayo marítimo comunicado

Q-CTRL Achieves World’s First GPS-Free Quantum Gravimetric Navigation Demonstration in Maritime Field Trial | Q-CTRL

D. Navegación asistida por gravedad — investigación 2026

Un trabajo publicado como preprint en agosto de 2026 describe una demostración de navegación marítima sin GNSS mediante gravimetría cuántica híbrida y correspondencia con mapas gravitatorios.

arXiv

Preprint científico

Este último resultado es especialmente interesante para OQ-NAV: sus autores describen una trayectoria marítima de 83 km con corrección de deriva mediante mapas de anomalías gravitatorias. Al ser un preprint, sus resultados requieren evaluación independiente y revisión científica adicional.

3. Evaluación TRL por módulo

Los siguientes niveles son estimaciones de APROCEAN para orientar inversiones. No son certificaciones oficiales ni deben confundirse con los TRL declarados por los equipos investigadores.

Módulo	TRL estimado de partida	Objetivo 2035
OQ-GRAV	5–6	8
OQ-NAV	4–5	7–8
OQ-TIME	5–7*	8
OQ-MAP	6–8	9
OQ-SPACE	3–5	6–7
OQ-DATA	5–7	8–9

*OQ-TIME agrupa tecnologías diferentes: relojes atómicos, referencias ópticas y transferencia temporal. Los niveles deberán asignarse individualmente a cada solución seleccionada.

Interpretación:

• OQ-GRAV puede iniciar una fase de desarrollo instrumental con una base experimental sólida.
• OQ-NAV debe avanzar mediante arquitectura híbrida, no mediante sustitución inmediata de sistemas convencionales.
• OQ-TIME puede apoyarse en tecnologías maduras, aunque su integración marítima requiere validación.
• OQ-MAP tiene una base industrial considerable; la novedad está en la incorporación de nuevas mediciones.
• OQ-SPACE es una línea de transferencia tecnológica, no un producto independiente.
• OQ-DATA puede desarrollarse desde las primeras fases del programa.

4. Comparación de tres arquitecturas instrumentales

Esta es la decisión de ingeniería más importante del anexo.

ARQUITECTURA A — Sensor cuántico independiente

Atomic sensors | QTECH

w3.onera.fr

Un instrumento de átomos fríos realiza directamente las mediciones.

• Ventaja: referencia física de alta estabilidad.
• Limitación: complejidad óptica, vacío, vibraciones y tiempos de ciclo.
• Aplicación: gravimetría y ensayos de laboratorio.

Aplicación condicionada al entorno

ARQUITECTURA B — Sensor híbrido cuántico-clásico

Quantum sensor for a future navigation system tested aboard Royal Navy ship | Imperial News | Imperial College London

imperial.ac.uk

Combina un sensor cuántico con acelerómetros, giróscopos e IMU convencionales.

• Ventaja: combina estabilidad a largo plazo y respuesta dinámica.
• Limitación: fusión de señales y corrección de errores.
• Aplicación: navegación de buques, AUV y plataformas autónomas.

Prioridad de desarrollo

ARQUITECTURA C — Red distribuida de sensores cuánticos

深圳先进院李剑平为您讲述浮游生物观测的两场革命——从“看见”海洋，走向真正“看懂”海洋--中国科学院深圳先进技术研究院

siat.ac.cn

Integra instrumentos terrestres, embarcados, submarinos y espaciales.

• Ventaja: observación coordinada y datos geofísicos distribuidos.
• Limitación: sincronización, comunicaciones, interoperabilidad y costes.
• Aplicación: observatorios oceánicos y cartografía integrada.

Objetivo de evolución

Recomendación APROCEAN: adoptar la arquitectura B como núcleo inicial, utilizar A para caracterización científica y evolucionar hacia C una vez validadas las primeras aplicaciones.

5. Comparación de tecnologías por prestaciones

Tecnología	Estabilidad a largo plazo	Respuesta dinámica	Complejidad
Gravímetro atómico	Muy prometedora	Condicionada	Alta
Acelerómetro MEMS	Limitada por deriva	Alta	Baja
Acelerómetro de grado navegación	Alta	Alta	Media-alta
Giróscopo de fibra óptica	Alta	Alta	Media-alta
Giróscopo atómico	Prometedora	Madurez inferior	Muy alta
Reloj óptico	Excelente estabilidad potencial	No mide movimiento	Muy alta

Es importante no presentar todos los sensores cuánticos como igualmente maduros. La acelerometría atómica dispone de una trayectoria experimental más sólida que los giróscopos atómicos aplicados a navegación operativa.

Sage Journals+1

6. Arquitectura recomendada para APROCEAN

OQ-HYBRID CORE

SENSOR CUÁNTICO

Aceleración / gravedad / gradiente gravitatorio

UNIDAD CLÁSICA DE REFERENCIA

IMU · acelerómetros · giróscopos · GNSS · DVL

FUSIÓN Y ESTIMACIÓN

Filtrado · estimación de estado · compensación de errores

OQ-DATA / UEDTE-CUATRO OJOS

Gemelo digital · mapas gravitatorios · trazabilidad · validación

APLICACIÓN OCEÁNICA

Buques · AUV · ROV · observatorios submarinos

La arquitectura híbrida permitirá desarrollar productos útiles incluso antes de disponer de sensores cuánticos plenamente industrializados.

6.1. Una oportunidad europea concreta

Hay un elemento que conviene incorporar al expediente institucional.

La Agencia Espacial Europea ha iniciado en marzo de 2026 el proyecto PASQUALE, orientado a integrar acelerómetros cuánticos de átomos fríos con sistemas GNSS e inerciales convencionales. Su contratista principal es GMV NSL Ltd.

NAVISP

Además, la Comisión Europea ha publicado en 2026 una iniciativa específica denominada Grand Challenge on Quantum Sensors for Inertial Navigation, que contempla una primera fase de desarrollo de hojas de ruta técnicas, industriales y financieras.

Comisión Europea

Esto ofrece una oportunidad de posicionamiento para APROCEAN: proponer un demostrador marítimo complementario a las iniciativas europeas de navegación cuántica.

7. Matriz de riesgos tecnológicos

Escala cualitativa: probabilidad e impacto altos, medios o bajos.

Riesgo	Probabilidad	Impacto	Mitigación
Vibraciones marítimas	Alta	Alto	Estabilización y fusión sensorial
Deriva dinámica	Alta	Alto	Calibración y referencias clásicas
Complejidad del vacío	Media	Alto	Miniaturización instrumental
Consumo energético	Media	Medio	Electrónica y refrigeración optimizadas
Dependencia tecnológica	Alta	Alto	Consorcio europeo y transferencia
Madurez de giróscopos cuánticos	Alta	Alto	Priorizar acelerometría
Integración AUV	Media	Alto	Demostradores progresivos
Costes industriales	Media	Alto	Financiación por hitos

7.1. Tecnologías que no deben comprometer el presupuesto inicial

Recomiendo mantener fuera de la primera inversión industrial:

• Giróscopos cuánticos operativos para submarinos.
• Relojes nucleares embarcados.
• Redes submarinas de comunicación cuántica.
• Laboratorios de condensados de Bose-Einstein embarcados.
• Sistemas de navegación completamente cuánticos.

Son líneas de investigación potencialmente interesantes, pero no deben condicionar la viabilidad económica del programa.

8. Priorización de inversiones

Prioridad máxima

Primera inversión: OQ-GRAV + OQ-NAV híbrido.

La justificación es especialmente sólida: ya existen demostraciones marítimas de gravimetría atómica y navegación híbrida.

Distribución propuesta de prioridad

Puntuación estratégica orientativa de APROCEAN, no medición de TRL.

0/102,5/105/107,5/1010/10OQ-GRAVOQ-NAVOQ-MAPOQ-DATAOQ-TIMEOQ-SPACE

Orden de inversión recomendado:

1. Gravimetría cuántica embarcada.
2. Navegación híbrida cuántico-clásica.
3. Plataforma de integración y gemelos digitales.
4. Cartografía geofísica integrada.
5. Metrología temporal avanzada.
6. Transferencia de tecnologías espaciales.

9. Revisión de la hoja de ruta 2027–2035

Propongo introducir una modificación respecto al planteamiento inicial:

Periodo	Prioridad	Decisión
2027–2028	Viabilidad y selección tecnológica	Iniciar
2029–2030	Prototipos GRAV y NAV	Condicionada
2031–2032	Campañas marítimas	Condicionada
2033–2035	Industrialización	Sujeta a validación

El primer objetivo no debería ser construir seis módulos simultáneamente, sino conseguir dos demostradores competitivos y una infraestructura digital común.

10. Recomendación estratégica para España

Hay una oportunidad concreta de diferenciación.

España dispone de intereses científicos, geográficos e industriales en tres grandes espacios:

Suivi de l’écosystème du golfe de Gascogne : autant de sardines, deux fois moins d’anchois et d’étonnants bancs de crabes nageurs | Ifremer

File:The Strait of Gibraltar, April 2023.jpg - Wikimedia Commons

جبل تروبيك: كنز تحت الماء يشتعل به الصراع بين المغرب وإسبانيا

8

• Cantábrico y Galicia: investigación geofísica y cartografía submarina.
• Estrecho de Gibraltar y mar de Alborán: navegación, circulación oceánica y experimentación de plataformas autónomas.
• Canarias y Atlántico: observación de grandes profundidades, volcanismo submarino y geodesia oceánica.

Estos espacios podrían constituir tres áreas de experimentación complementarias, seleccionadas en función de la disponibilidad de campañas, infraestructura y autorizaciones.

11. Decisiones propuestas al promotor

Código	Decisión	Recomendación
DEC-II-01	Priorizar OQ-GRAV	Aprobar
DEC-II-02	Desarrollar OQ-NAV híbrido	Aprobar
DEC-II-03	Integrar UEDTE-CUATRO OJOS	Aprobar
DEC-II-04	Aplazar giróscopos cuánticos operativos	Aplazar
DEC-II-05	Crear consorcio científico-industrial	Iniciar
DEC-II-06	Participar en iniciativas europeas	Priorizar
DEC-II-07	Liberar presupuesto por hitos	Aprobar

12. Conclusión del ANEXO II

Dictamen técnico de APROCEAN

OCEAN-QUANTUM 2035 presenta una oportunidad tecnológica fundamentada, pero su desarrollo debe concentrarse inicialmente en gravimetría cuántica embarcada y navegación inercial híbrida.

La existencia de demostraciones marítimas internacionales cambia sustancialmente la valoración inicial: ya no estamos hablando exclusivamente de posibilidades teóricas.

España puede participar en la siguiente etapa mediante instrumentación, integración, validación oceanográfica y desarrollo industrial.

Recomendación: continuar hacia una primera fase de viabilidad y demostración tecnológica, con financiación condicionada a resultados.

13. Bibliografía y fuentes técnicas

1. Absolute marine gravimetry with matter-wave interferometry. Nature Communications. Investigación original.
2. University of Birmingham (2023). Quantum sensor for gravity successfully validated at sea. Demostración marítima.
3. Webber-Date et al. (2026). A quantum-classical cold atom system for inertial navigation. Investigación HARLEQUIN.
4. Seedat et al. (2025). Preliminary Assessment of Strap-down Operation of a Gravity Gradient Quantum Sensor in Maritime Contexts. Publicación IEEE/ION.
5. ESA NAVISP (2026). PASQUALE — Precise and Stable Navigation with Quantum Accelerometer. Proyecto europeo.
6. Comisión Europea (2026). Grand Challenge on Quantum Sensors for Inertial Navigation. Convocatoria y programa.
7. Everitt et al. (2026). GNSS-free quantum gravity-aided navigation and fine-scale marine surveying with a strapdown quantum gravimeter. Preprint de investigación.
8. Gong et al. (2026). Dynamic error correction for hybrid atom gravimeter based on multi-objective joint optimization for high-precision marine gravity surveys. Investigación sobre corrección de errores dinámicos.

 

ANEXO III — Memoria económica, industrial y retorno estratégico

OCEAN-QUANTUM 2035 | APROCEAN | Versión de trabajo 1.0 | 13 de noviembre de 2026

El anexo debe convertir la propuesta tecnológica en un programa de inversión defendible ante la Administración: cuánto costaría, en qué se gastaría, qué capacidades quedarían en España y qué retorno científico, industrial y económico cabe exigir.

Mantendré los 180 millones de euros como escenario preliminar de planificación, no como presupuesto validado. La memoria distinguirá costes estimativos, objetivos de inversión y resultados que solo podrán confirmarse mediante ofertas, estudios de viabilidad y demostradores.

1. Criterios económicos y alcance

La estimación de 180 M€ cubre un programa de nueve ejercicios, desde 2027 hasta 2035. No debe interpretarse como el coste de comprar seis equipos cuánticos terminados: financiaría investigación aplicada, desarrollo de sensores, integración naval, campañas de ensayo, infraestructura de calibración, software, personal especializado y transferencia industrial.

La inversión se justifica por la convergencia de dos líneas estratégicas:

• La Estrategia Española de Tecnologías Cuánticas 2025–2030, aprobada en abril de 2025, contempla 808 M€ de inversión pública estimada y busca fortalecer investigación, empresas, sensórica y transferencia al mercado. OCEAN-QUANTUM podría plantearse como aplicación sectorial marítima de esa estrategia, sin presumir que dispone automáticamente de esos fondos.

Ministerio de Ciencia+1

• La Unión Europea ya está impulsando navegación inercial cuántica híbrida, con atención a la soberanía de las cadenas de suministro y a la preparación financiera e industrial de los proyectos.

European Commission+1

2. Presupuesto global de referencia

Escenario de planificación, no presupuesto aprobado

Inversión total 2027–2035

180 M€

Media anual

20 M€

2.1. Distribución por módulos

Módulo	Presupuesto
OQ-GRAV — Gravimetría cuántica oceánica	42 M€
OQ-NAV — Navegación inercial híbrida	38 M€
OQ-TIME — Metrología y sincronización	18 M€
OQ-MAP — Cartografía geofísica submarina	25 M€
OQ-SPACE — Transferencia de tecnologías espaciales	17 M€
OQ-DATA — IA, datos y gemelo digital	15 M€
Dirección, verificación, contingencias y coordinación transversal	25 M€
Total	180 M€

La mayor asignación corresponde a GRAV y NAV porque concentran la experimentación física, la integración instrumental y los ensayos en plataformas móviles. OQ-SPACE se entiende como transferencia tecnológica y validación de requisitos, no como desarrollo de una estación espacial propia.

2.2. Distribución por naturaleza del gasto

Partida	Estimación	Contenido
Personal científico y técnico	42 M€	Física, ingeniería, software, metrología y técnicos de laboratorio
Equipamiento e instrumentación	45 M€	Láseres, vacío, óptica, sensores, IMU, electrónica y calibración
Prototipos e integración	28 M€	Unidades experimentales, encapsulado, integración en buques y vehículos
Campañas y ensayos marítimos	20 M€	Buques de ensayo, instrumentación auxiliar, operación y validación
Datos, IA y ciberseguridad	12 M€	Plataforma de datos, fusión sensorial, gemelo digital y protección
Instalaciones y bancos de prueba	10 M€	Laboratorios, cámaras, bancos dinámicos y calibración
Certificación, propiedad industrial y transferencia	8 M€	Ensayos de conformidad, patentes, licencias y normalización
Gestión y reserva de contingencia	15 M€	Dirección, auditoría, riesgos y desviaciones justificadas
Total	180 M€

Estas partidas son una primera estructura presupuestaria. Antes de aprobar el expediente deberán convertirse en paquetes de trabajo con costes unitarios, ofertas de proveedores, dedicaciones de personal y calendario de desembolsos. No se debe sumar esta tabla a la distribución por módulos: son dos vistas distintas del mismo presupuesto.

3. Desembolso por fases

Fase	Periodo	Inversión	Hito de autorización
I. Viabilidad y diseño	2027–2028	18 M€	Requisitos, arquitectura y selección tecnológica
II. Prototipos	2029–2030	42 M€	Primeros sensores y bancos de integración
III. Demostración marítima	2031–2032	55 M€	Ensayos en buque y validación de prestaciones
IV. Industrialización	2033–2035	65 M€	Preproducción, transferencia y primeras aplicaciones
Total	2027–2035	180 M€

La liberación de fondos debe quedar condicionada a puertas de decisión. Si un sensor no supera los ensayos de estabilidad, vibración, consumo o precisión, el programa debe poder redirigir recursos a tecnologías alternativas sin comprometer el conjunto.

4. Estructura de financiación propuesta

Financiación objetivo del programa

Distribución hipotética del presupuesto total de 180 M€.

Estado

Industria y capital privado

Unión Europea

Fuente	Porcentaje	Importe
Administración General del Estado	40 %	72 M€
Programas e instrumentos de la UE	30 %	54 M€
Industria y financiación privada	30 %	54 M€
Total	100 %	180 M€

Advertencia financiera: la aportación europea y la privada son objetivos de captación, no compromisos existentes. No debe presentarse la financiación como asegurada ni contabilizar dos veces subvenciones, préstamos e inversión empresarial.

4.1. Vías de financiación que deben estudiarse

• España: instrumentos de la Estrategia Española de Tecnologías Cuánticas, convocatorias competitivas de I+D, CDTI, programas de innovación y fondos FEDER cuando las bases y los criterios territoriales lo permitan.
• Unión Europea: Horizonte Europa, EuroHPC JU, programas de tecnologías cuánticas, instrumentos de inversión y posibles mecanismos de coinversión.
• ESA/NAVISP: cooperación para navegación PNT y demostradores con aplicación marítima.
• Industria: cofinanciación de prototipos, aportación de instalaciones, horas de ingeniería, integración de sensores y acuerdos de explotación.

La iniciativa europea Grand Challenge sobre sensores cuánticos para navegación inercial resulta especialmente pertinente: su primera fase contempla hojas de ruta técnicas, industriales y financieras, con una contribución europea de hasta 0,5 M€ por proyecto. Es una vía para estructurar una propuesta de maduración y financiación, no una fuente capaz de cubrir por sí sola el programa de 180 M€.

European Commission+1

5. Retorno industrial y participación española

El objetivo no debe ser que España compre sensores cuánticos desarrollados íntegramente en otros países, sino que adquiera capacidad para integrarlos, calibrarlos, mantenerlos, validarlos y evolucionarlos en aplicaciones marítimas.

La experiencia europea demuestra que la navegación cuántica híbrida está pasando de la investigación a proyectos de integración y ensayo. El proyecto PASQUALE, de la Agencia Espacial Europea, combina acelerometría cuántica basada en interferometría de átomos fríos con sensores inerciales convencionales y GNSS; GMV figura como contratista principal a través de su filial británica. Es una referencia tecnológica e industrial, pero no prueba que exista ya una solución española lista para producción naval.

NAVISP+1

5.1. Mapa de participación industrial potencial

Entidad o sector	Posible contribución	Condición
CSIC y centros públicos	Investigación en átomos fríos, gravimetría, metrología y materiales	Acuerdos científicos y proyectos competitivos
INTA y centros de ensayo	Caracterización, calibración y validación instrumental	Definir capacidades y disponibilidad
GMV	Navegación, PNT, integración de sensores y algoritmos	Participación contractual o consorcio
Indra	Electrónica, sistemas de misión, integración y ciberseguridad	Paquetes de trabajo adjudicados
Sener	Ingeniería, sistemas y diseño de integración	Evaluación de capacidades específicas
Navantia	Integración naval, plataformas y pruebas embarcadas	Acuerdo con usuarios y astilleros
Universidades y centros tecnológicos	Formación, algoritmos, óptica, fotónica y simulación	Convocatorias y convenios
Empresas emergentes cuánticas	Sensores, láseres, vacío, control y componentes	Selección tecnológica competitiva

Esta tabla identifica candidatos a evaluar, no participantes confirmados ni compromisos de colaboración.

5.2. Objetivos industriales propuestos

Se recomienda incorporar al expediente los siguientes objetivos de contratación y transferencia:

• Alcanzar entre el 55 % y el 65 % de contenido industrial y tecnológico contratado en España, siempre que la capacidad técnica, el coste y la competencia lo permitan.
• Mantener en España la ingeniería de integración, los algoritmos de fusión sensorial, la calibración, el mantenimiento y la gestión de datos.
• Desarrollar al menos dos cadenas nacionales de suministro para componentes críticos, cuando sea técnica y económicamente viable.
• Establecer acuerdos de transferencia tecnológica y licencias de explotación con universidades, centros públicos y empresas.
• Evitar dependencias exclusivas de un único proveedor extranjero para componentes cuya sustitución sea viable.

El porcentaje de contenido nacional deberá calcularse sobre el valor añadido efectivamente generado en España, no sobre la nacionalidad formal de la empresa adjudicataria.

6. Empleo cualificado y formación

La partida de 42 M€ para personal científico y técnico permite formular una primera hipótesis de empleo directo.

Escenario de empleo estimado

700–925

Equivalentes de empleo-año directos e indirectos acumulados durante el programa. No son puestos permanentes ni contrataciones comprometidas.

Categoría	Hipótesis
Empleo científico y técnico imputable a la partida de personal	420–525 empleos-año
Actividad equivalente en proveedores, integración y servicios	250–400 empleos-año
Total acumulado estimado	670–925 empleos-año

La horquilla es un supuesto de planificación basado en costes laborales completos y carga de trabajo externa; deberá revisarse con el presupuesto definitivo y los planes de contratación de cada entidad.

Perfiles prioritarios:

• Física cuántica, interferometría atómica, óptica y fotónica.
• Ingeniería electrónica, instrumentación y sistemas de vacío.
• Ingeniería naval, oceanografía física y geofísica marina.
• Navegación inercial, robótica submarina y sistemas PNT.
• Inteligencia artificial, fusión sensorial y gemelos digitales.
• Ciberseguridad, metrología, calidad y certificación.

Se propone además un programa de formación profesional y universitaria con prácticas en laboratorios, astilleros, centros oceanográficos y empresas tecnológicas.

7. Exportación y mercado potencial

OCEAN-QUANTUM no debería depender exclusivamente del mercado de la Armada. Su viabilidad industrial exige aplicaciones civiles y comerciales:

1. Oceanografía y geofísica: gravimetría, investigación del subsuelo, estudios tectónicos y cartografía geofísica.
2. Navegación marítima: navegación resiliente en zonas con GNSS degradado, interferido o no disponible.
3. Robótica submarina: mejora potencial de la navegación y estimación de posición de AUV y ROV mediante sensores híbridos.
4. Infraestructuras críticas: inspección de cables, conducciones, instalaciones portuarias y activos submarinos.
5. Energía marina: investigación geofísica y apoyo a estudios de emplazamiento de instalaciones offshore.
6. Aplicaciones espaciales: transferencia de sensores, calibración y algoritmos a sistemas de observación y navegación.

Objetivos de comercialización propuestos para 2035–2040

Indicador	Objetivo orientativo
Familias de productos o servicios transferibles	3–5
Demostradores con validación marítima	4
Acuerdos de transferencia o licencia	5–10
Mercados prioritarios	UE, OTAN, países marítimos aliados y operadores civiles
Primeras ventas o contratos de explotación	A partir de la validación industrial

No se asigna todavía una cifra de exportación en euros. Sería prematuro hacerlo sin conocer el coste unitario de los sensores, su vida útil, el mercado direccionable, los competidores y la demanda efectiva. El expediente deberá incorporar un estudio de mercado independiente antes de fijar un objetivo de facturación.

8. Retorno económico y evaluación de impacto

El retorno no debe medirse únicamente por ventas. Hay que incluir el valor de las capacidades que quedan en España y los costes evitados por disponer de instrumentación, software y conocimiento propios.

Dimensión	Indicador verificable
Soberanía tecnológica	Porcentaje de componentes críticos con alternativa o capacidad nacional
Investigación	Patentes, publicaciones, conjuntos de datos y protocolos validados
Industria	Valor añadido nacional en contratos y producción
Empleo	Empleos-año y puestos mantenidos tras 2035
Exportación	Contratos, licencias, ventas y servicios internacionales
Ciencia marina	Campañas, resolución de medidas y datos geofísicos obtenidos
Navegación	Reducción de deriva y continuidad de posicionamiento frente a sistemas de referencia
Transferencia	Prototipos licenciados, spin-offs y acuerdos industriales

Regla de evaluación: cada demostrador deberá compararse con una solución convencional de referencia, en idénticas condiciones de ensayo. No se reconocerá un retorno por una mejora teórica no verificada.

9. Análisis de sensibilidad presupuestaria

Para evitar que el expediente dependa de una sola cifra, se recomienda presentar tres escenarios:

Escenario	Presupuesto	Condiciones
Contenido	150 M€	Menos prototipos, campañas más limitadas y prioridad a GRAV/NAV
Base	180 M€	Desarrollo de los seis módulos y cuatro demostradores
Ampliado	220 M€	Mayor capacidad de ensayo, redundancia de sensores y aceleración industrial

Sensibilidad de la inversión

Escenarios presupuestarios de planificación, en millones de euros.

0 M€60 M€120 M€180 M€240 M€ContenidoBaseAmpliado

El escenario ampliado solo debería aprobarse si los ensayos demuestran una mejora medible y existe demanda industrial. El escenario contenido permitiría mantener la prioridad tecnológica sin asumir desde el inicio todo el riesgo de industrialización.

No recomiendo incorporar todavía un ROI financiero único. En un programa de investigación aplicada, una cifra de retorno sin contratos, costes de explotación, precios comerciales y previsiones de demanda sería difícil de defender. La evaluación deberá realizarse mediante un modelo de coste-beneficio por módulo y por demostrador.

10. Riesgos económicos e industriales

Riesgo	Consecuencia	Medida de control
Madurez insuficiente de sensores	Sobrecostes y retrasos	Financiación por hitos y TRL
Dependencia de proveedores extranjeros	Vulnerabilidad de suministro	Doble fuente y transferencia tecnológica
Campañas marítimas más costosas	Desviación presupuestaria	Ventanas de ensayo y acuerdos con plataformas existentes
Integración compleja en buques y AUV	Rediseños	Interfaces normalizadas y arquitectura modular
Mercado insuficiente	Baja explotación comercial	Validación temprana con usuarios civiles e industriales
Fragmentación institucional	Duplicidades	Dirección única y comité de coordinación
Obsolescencia tecnológica	Equipos sin continuidad	Revisiones técnicas bienales y diseño actualizable

11. Gobernanza financiera y control de inversiones

Se propone una estructura de control con cuatro instrumentos:

1. Oficina de Dirección del Programa: responsable de presupuesto, calendario, contratación y coordinación.
2. Unidad de Verificación Independiente: revisa los resultados técnicos, financieros y de cumplimiento.
3. Comité Industrial: identifica capacidades nacionales, dependencias de suministro y oportunidades de transferencia.
4. Comité Científico y Ético-Jurídico: verifica la calidad científica, el uso responsable de datos y la separación entre aplicaciones civiles y duales.

Puertas de decisión

1. Gate 1 — 2028: viabilidad

Continuar únicamente si existen requisitos verificables, arquitectura validada y proveedores identificados.

2. Gate 2 — 2030: prototipos

Autorizar ensayos marítimos si los prototipos superan pruebas de laboratorio y calibración.

3. Gate 3 — 2032: demostración

Aprobar industrialización solo si las campañas marítimas acreditan mejoras frente a sistemas convencionales.

4. Gate 4 — 2035: explotación

Decidir producción, licencias, exportación y continuidad de los módulos con demanda demostrable.

12. Recomendación institucional de APROCEAN

La propuesta debe presentarse como un programa nacional de aplicación marítima de tecnologías cuánticas, conectado con la Estrategia Española de Tecnologías Cuánticas y con los programas europeos de navegación resiliente.

Su valor diferencial no consistiría en competir con los grandes laboratorios internacionales en física fundamental, sino en construir una capacidad española para llevar sensores cuánticos desde el laboratorio hasta buques, vehículos submarinos, observatorios y sistemas de información oceánica.

Recomiendo que el expediente solicite inicialmente una Fase I de 18 M€ para 2027–2028, sometiendo los 162 M€ restantes a los resultados de las puertas de decisión. Es una petición institucional más defendible que solicitar de entrada el compromiso irrevocable de los 180 M€.

La conexión con UEDTE-CUATRO OJOS puede aportar una ventaja transversal: registrar cada ensayo, incertidumbre, calibración y configuración del sensor en un entorno digital reproducible, facilitando auditoría científica, comparación entre prototipos y transferencia industrial.

13. Fuentes y referencias institucionales

• Estrategia Española de Tecnologías Cuánticas 2025–2030, Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Estrategia española: inversión y prioridades.
• Grand Challenge on Quantum Sensors for Inertial Navigation, Comisión Europea / EuroHPC JU. Ficha del programa europeo.
• Programa PASQUALE, ESA NAVISP. Ficha técnica del proyecto.
• GMV, lanzamiento y objetivos de PASQUALE. Descripción del proyecto y ensayos previstos.

 

ANEXO V — Plan maestro de ejecución, indicadores y evaluación

OCEAN-QUANTUM 2035 | APROCEAN | Versión de trabajo 1.0 | 13 de noviembre de 2026

Este anexo completa la estructura operativa del programa. Su finalidad es establecer qué debe hacerse, en qué orden, quién debe responder de cada resultado y qué pruebas serán necesarias para justificar la continuidad de la inversión.

La propuesta mantiene el escenario de referencia de 180 M€ para 2027–2035, con una primera fase de 18 M€ y financiación posterior condicionada a resultados verificables.

1. Objetivos estratégicos 2035

Código	Objetivo	Resultado esperado
OBJ-01	Desarrollar gravimetría cuántica marítima	Demostrador OQ-GRAV validado en buque
OBJ-02	Mejorar la navegación inercial	Sistema híbrido OQ-NAV probado en condiciones GNSS degradadas
OBJ-03	Fortalecer la metrología	Instrumentación temporal y protocolos de calibración
OBJ-04	Ampliar la cartografía geofísica marina	Integración de gravimetría, batimetría y datos geológicos
OBJ-05	Transferir tecnología espacial	Componentes y metodologías adaptados a plataformas marítimas
OBJ-06	Crear una infraestructura digital soberana	OQ-DATA conectado con UEDTE-CUATRO OJOS
OBJ-07	Consolidar industria española	Proveedores, empleo cualificado y capacidad de explotación

2. Estructura de ejecución por fases

Horizonte 2027–2035

1.       Fase I — Viabilidad y diseño

2027–2028 · 18 M€

Requisitos, selección tecnológica, bancos de prueba, acuerdos institucionales y diseño de demostradores.

2.       Fase II — Prototipos

2029–2030 · 42 M€

Construcción de sensores, integración de sistemas híbridos y pruebas de laboratorio.

3.       Fase III — Demostración marítima

2031–2032 · 55 M€

Campañas en buques y plataformas experimentales, comparación con sensores convencionales y validación independiente.

4.       Fase IV — Industrialización

2033–2035 · 65 M€

Preproducción, certificación aplicable, acuerdos comerciales, transferencia y explotación.

3. Cronograma maestro

Actividad	2027–28	2029–30	2031–32	2033–35
Arquitectura y requisitos	●
Investigación y caracterización	●	●
Prototipos OQ-GRAV	●	●	●
Prototipos OQ-NAV	●	●	●
OQ-TIME	●	●	●	●
OQ-MAP		●	●	●
OQ-SPACE	●	●	●
OQ-DATA / gemelo digital	●	●	●	●
Ensayos marítimos		●	●	●
Transferencia industrial			●	●
Explotación comercial				●

El cronograma es una planificación de referencia. Las actividades podrán solaparse, pero no se autorizará la industrialización de un módulo que no haya superado sus pruebas de validación.

4. Hitos principales y entregables

Hito	Fecha objetivo	Entregable	Condición de aceptación
H-01	2027	Especificación del sistema	Requisitos aprobados
H-02	2028	Arquitectura OQ-2035	Revisión técnica independiente
H-03	2029	Primeros prototipos	Funcionamiento en laboratorio
H-04	2030	Integración híbrida	Comparación con referencia clásica
H-05	2031	Primera campaña marítima	Datos válidos y trazables
H-06	2032	Demostradores integrados	Resultados repetibles
H-07	2033	Diseño industrial	Evaluación de fabricabilidad
H-08	2034	Preproducción	Ensayos de aceptación
H-09	2035	Evaluación final	Auditoría técnica, económica e industrial

5. Demostradores tecnológicos

DEM-01 — GRAV-OCEAN

Gravímetro cuántico embarcado para medir variaciones del campo gravitatorio y estudiar su utilidad en cartografía geofísica marina.

Resultado: demostración de estabilidad, precisión y repetibilidad a bordo.

DEM-02 — NAV-QUANTUM

Sistema de navegación híbrido que combina sensores cuánticos, IMU y fuentes auxiliares de posición.

Resultado: evaluación de deriva y continuidad de navegación con GNSS degradado.

DEM-03 — OCEAN-MAP

Integración de gravimetría, batimetría, sonar y datos geofísicos.

Resultado: cartografía complementaria con incertidumbre documentada.

DEM-04 — QUANTUM-DIGITAL

Plataforma de datos, calibración, simulación y gemelo digital conectada con UEDTE-CUATRO OJOS.

Resultado: trazabilidad de sensores, ensayos, configuraciones y resultados.

Estos cuatro demostradores son objetivos del programa, no productos existentes. Su diseño definitivo dependerá de la selección de tecnologías y proveedores.

6. Indicadores KPI

Se propone un sistema de indicadores cuantificables, con valores objetivo que deberán calibrarse durante la Fase I.

Código	Indicador	Objetivo 2035
KPI-01	Demostradores con validación independiente	4
KPI-02	Módulos con evaluación técnica documentada	6
KPI-03	Campañas marítimas de validación	≥ 6
KPI-04	Prototipos con documentación técnica completa	≥ 4
KPI-05	Acuerdos de transferencia o explotación	5–10
KPI-06	Participación nacional en valor añadido contratado	55–65 %
KPI-07	Empleo acumulado estimado	670–925 empleos-año
KPI-08	Productos o servicios transferibles	3–5
KPI-09	Datos experimentales con trazabilidad y metadatos	100 % de los conjuntos publicados o entregados
KPI-10	Auditorías de hitos completadas	100 %

Los KPI-06, KPI-07 y KPI-08 son objetivos de planificación, no compromisos demostrados. Deberán medirse con una metodología publicada y evitar contabilizar dos veces personal, contratos o resultados.

6.1. KPI técnicos por demostrador

DEM-01 — GRAV-OCEAN

·         Incertidumbre y estabilidad de medida.

·         Sensibilidad a vibraciones y aceleraciones del buque.

·         Repetibilidad frente a campañas de referencia.

·         Tiempo de operación sin intervención.

·         Calidad de calibración.

DEM-02 — NAV-QUANTUM

·         Deriva de posición y velocidad.

·         Error acumulado por tiempo de navegación.

·         Tiempo de recuperación tras pérdida de GNSS.

·         Rendimiento frente a IMU convencional.

·         Robustez frente a vibraciones y cambios ambientales.

DEM-03 — OCEAN-MAP

·         Resolución y cobertura de las campañas.

·         Concordancia entre sensores geofísicos.

·         Incertidumbre espacial.

·         Repetibilidad de perfiles.

·         Compatibilidad con productos cartográficos existentes.

DEM-04 — QUANTUM-DIGITAL

·         Porcentaje de observaciones con metadatos completos.

·         Trazabilidad de calibraciones.

·         Reproducibilidad de experimentos.

·         Interoperabilidad.

·         Integridad y disponibilidad de datos.

7. Matriz de riesgos y mitigaciones

ID	Riesgo	Probabilidad inicial	Impacto	Mitigación
R-01	Madurez insuficiente de sensores	Media-alta	Alto	Puertas TRL y prototipos alternativos
R-02	Vibraciones y movimiento marítimo	Alta	Alto	Aislamiento, corrección dinámica y fusión
R-03	Consumo y volumen excesivos	Media	Alto	Miniaturización y arquitectura modular
R-04	Dependencia de componentes extranjeros	Alta	Alto	Doble suministro y transferencia
R-05	Sobrecostes de campañas	Media	Medio-alto	Planificación y plataformas compartidas
R-06	Falta de usuarios industriales	Media	Alto	Consulta temprana y demostradores con usuarios
R-07	Fragmentación administrativa	Media	Alto	Dirección única y matriz RACI
R-08	Pérdida de conocimiento	Media	Alto	Documentación, formación y licencias
R-09	Ciberseguridad y fuga de datos	Media	Alto	Segmentación, auditoría y control de acceso
R-10	Cambios tecnológicos rápidos	Media	Medio	Revisión bienal de arquitectura

La matriz deberá actualizarse semestralmente. La probabilidad e impacto son valoraciones preliminares, no resultados de un análisis cuantitativo de riesgos ya realizado.

8. Criterios de aceptación técnica

Para evitar que los demostradores se declaren exitosos solo por su funcionamiento nominal, se establecen los siguientes criterios:

1.       Comparación con un sistema convencional de referencia.

2.       Ensayos bajo condiciones marítimas documentadas.

3.       Medición de incertidumbre y estabilidad.

4.       Registro de calibraciones y configuración instrumental.

5.       Repetición de las pruebas en más de una campaña cuando sea necesario.

6.       Evaluación independiente de resultados.

7.       Documentación de limitaciones y condiciones de uso.

8.       Informe de coste total de propiedad y mantenimiento.

Condición fundamental: un sensor cuántico no se considerará superior por el hecho de utilizar principios cuánticos. Deberá demostrar una ventaja medible en una aplicación concreta.

9. Integración con UEDTE-CUATRO OJOS

La plataforma digital propuesta debe convertirse en la memoria técnica verificable del programa.

Sensores y plataformas marítimas

GRAV · NAV · TIME · MAP

Captura y normalización de datos

Tiempo · posición · unidad · incertidumbre · calibración

UEDTE-CUATRO OJOS / OQ-DATA

Gemelo digital · simulación · comparación · auditoría

Evaluación y explotación

Informes científicos · certificación · transferencia industrial

La plataforma deberá permitir reconstruir qué sensor se utilizó, con qué calibración, en qué condiciones, qué algoritmo procesó los datos y qué incertidumbre presenta el resultado.

La recomendación es utilizar formatos y estándares interoperables, como NetCDF, HDF5 y estándares OGC adecuados, con interfaces documentadas y controles de calidad.

10. Presupuesto vinculado a resultados

Fase	Presupuesto	Entregables que justifican continuidad
2027–2028	18 M€	Arquitectura, bancos de prueba, requisitos y acuerdos
2029–2030	42 M€	Prototipos y resultados de laboratorio
2031–2032	55 M€	Campañas marítimas y validación
2033–2035	65 M€	Industrialización y explotación
Total	180 M€

El presupuesto de cada fase deberá desglosarse en contratos y paquetes de trabajo. La financiación futura no debe considerarse automática: cada fase estará sujeta a la evaluación de los resultados anteriores.

11. Condiciones para detener, redirigir o ampliar el programa

·     Detener: cuando un módulo no alcance los requisitos mínimos después de las  oportunidades de corrección previstas.

·    Redirigir: cuando otra tecnología ofrezca prestaciones equivalentes o superiores con menor coste o riesgo.

·    Mantener: cuando los resultados sean prometedores pero necesiten ensayos adicionales.

·    Ampliar: cuando exista una mejora demostrada, demanda de usuarios y una justificación económica independiente.

Esto protege al programa frente a la financiación continuada de tecnologías que no alcancen sus objetivos.

12. Evaluación final en 2035

El programa se considerará exitoso si acredita simultáneamente:

·         Capacidad científica española en sensores cuánticos marítimos.

·         Al menos cuatro demostradores con validación independiente.

·         Una arquitectura de navegación híbrida con ventajas medibles en condiciones definidas.

·         Integración de datos y trazabilidad científica.

·         Participación industrial nacional efectiva.

·         Vías de explotación civil y dual jurídicamente autorizadas.

·         Continuidad de capacidades más allá de 2035.

No será necesario que todos los módulos alcancen idéntica madurez. La evaluación deberá considerar el resultado individual de cada línea y su aportación al conjunto.

13. Conclusión institucional

OCEAN-QUANTUM 2035 puede ofrecer a España una oportunidad de posicionamiento en la aplicación marítima de tecnologías cuánticas, siempre que el programa se construya alrededor de resultados demostrables y no de promesas tecnológicas.

La secuencia recomendada es:

1.       Aprobación de una fase inicial de viabilidad de 18 M€.

2.       Selección de los demostradores GRAV-OCEAN y NAV-QUANTUM como prioridades.

3.       Desarrollo paralelo de OQ-DATA y UEDTE-CUATRO OJOS.

4.       Validación marítima antes de comprometer la industrialización.

5.       Explotación de resultados en mercados civiles y duales.

La oportunidad estratégica para APROCEAN es impulsar que España no sea únicamente usuaria de tecnologías cuánticas desarrolladas fuera, sino también integradora, validadora y proveedora de soluciones para el entorno oceánico.