Canadá está invirtiendo 20,3 millones de dólares canadienses en un nuevo centro de defensa cuántica en Calgary, enfocado en tecnologías capaces de mantener la navegación, la sincronización y las comunicaciones cuando los sistemas convencionales basados en satélites se degradan, son objeto de interferencias o sufren ataques deliberados de spoofing.
El Departamento de Defensa Nacional ha puesto en marcha el Quantum Defence Innovation Secure Hub, conocido como Quantum DISH, dentro de su Bureau of Research, Engineering and Advanced Leadership in Innovation and Science, o BOREALIS. Un consorcio liderado por la Universidad de Calgary recibirá la financiación durante dos años para establecer y operar la instalación.
La iniciativa es especialmente relevante para el sector de posicionamiento, navegación y tiempo, ya que su mandato va más allá de proteger los receptores GNSS existentes. Canadá también apunta a tecnologías de navegación capaces de seguir funcionando sin depender en absoluto de señales GNSS.
Navegación independiente del GNSS
Los sistemas militares modernos dependen en gran medida del GPS y de otras constelaciones GNSS para navegación, sincronización, designación de objetivos, operaciones autónomas y comunicaciones. Esa dependencia se convierte en una vulnerabilidad cuando las señales satelitales dejan de estar disponibles o son manipuladas intencionadamente.
Quantum DISH se está creando para desarrollar, probar y validar tecnologías diseñadas para operar en esos entornos disputados. El Departamento de Defensa Nacional identifica específicamente la navegación y la resiliencia frente al spoofing de GPS entre las áreas en las que la tecnología cuántica podría reforzar las capacidades militares canadienses.
La detección cuántica podría proporcionar en el futuro referencias alternativas de navegación mediante mediciones de aceleración, rotación, campos magnéticos, gravedad u otros fenómenos físicos. Estos sistemas no necesariamente sustituirían al GNSS durante las operaciones normales. En cambio, podrían aportar una capa adicional de información de posicionamiento cuando la navegación por satélite deje de ser fiable.
Esta distinción es importante. Es poco probable que la arquitectura de navegación militar más práctica sea exclusivamente GNSS o exclusivamente cuántica. Probablemente combinará GNSS, sensores inerciales, posicionamiento basado en terreno o visión, señales de oportunidad y sensores cuánticos emergentes, mientras el sistema de navegación evalúa continuamente qué fuentes de información son fiables.
Combatiendo el spoofing de GPS
El spoofing plantea un problema diferente al de las interferencias de radio convencionales.
Un jammer intenta impedir que un receptor utilice las señales de los satélites. Un sistema de spoofing intenta hacer que el receptor calcule una posición o una hora creíble, pero incorrecta.
Por ello, la detección y la monitorización de la integridad son cada vez más importantes. Un sistema de navegación no solo debe determinar sus coordenadas, sino también establecer si la información utilizada para calcularlas es fiable.
Quantum DISH proporciona a Canadá un entorno en el que estas tecnologías pueden evaluarse específicamente para aplicaciones de defensa, en lugar de permanecer como proyectos de investigación universitarios aislados.
El centro reunirá al gobierno, el mundo académico, la industria y los desarrolladores tecnológicos en un entorno seguro destinado a trasladar tecnologías desde la investigación hacia capacidades operativas de las Fuerzas Armadas Canadienses.
Cuatro áreas de tecnología cuántica
El programa se concentrará en cuatro áreas conectadas: detección cuántica, comunicaciones cuánticas, algoritmos cuánticos y aseguramiento de hardware cuántico.
Para las aplicaciones PNT, es probable que la detección cuántica atraiga la atención más inmediata, aunque las demás áreas no deberían considerarse por separado.
Las comunicaciones seguras y la sincronización adquieren una importancia creciente cuando los sistemas de navegación operan en entornos electrónicos disputados. Los algoritmos son necesarios para combinar información procedente de distintos sensores e identificar mediciones anómalas. El aseguramiento del hardware aborda otro requisito militar crítico: garantizar que los componentes que proporcionan esas mediciones sean fiables y seguros.
En conjunto, estas áreas apuntan a un objetivo más amplio que simplemente desarrollar un mejor receptor GPS.
Canadá está construyendo infraestructura para sistemas de navegación capaces de determinar cuándo se puede confiar en el GNSS, reconocer cuándo ha sido comprometido y continuar operando mediante fuentes independientes cuando sea necesario.
De la investigación cuántica a los sistemas militares
El consorcio liderado por la Universidad de Calgary fue seleccionado mediante una convocatoria competitiva de propuestas. Quantum DISH también amplía la red BOREALIS Defence Innovation Secure Hub, uniéndose al proyecto piloto Maritime DISH de Canadá y a Uncrewed Systems DISH.
Esta estructura podría resultar tan importante como las tecnologías individuales desarrolladas dentro de la instalación.
La navegación cuántica ha recibido una atención considerable en la investigación internacional, pero el rendimiento en laboratorio por sí solo no crea un sistema de navegación militar desplegable. Los sensores deben ser más pequeños, robustos y asequibles, además de funcionar bajo vibraciones, cambios de temperatura, interferencias electromagnéticas y otras condiciones presentes a bordo de aeronaves, vehículos, buques y plataformas autónomas.
Un entorno seguro de pruebas y validación crea una etapa intermedia entre la investigación académica y la adquisición militar.
Por qué esto es importante para el PNT
La parte más interesante de la inversión de Canadá es su énfasis en la resiliencia operativa, en lugar de tratar la tecnología cuántica simplemente como un campo de investigación.
Las interferencias GNSS están obligando a los desarrolladores de sistemas de navegación a replantearse una arquitectura que ha funcionado excepcionalmente bien durante décadas. La navegación por satélite seguirá siendo enormemente valiosa, pero las plataformas militares necesitan cada vez más métodos independientes para verificarla.
En mi opinión, ahí es donde proyectos como Quantum DISH podrían tener su mayor impacto.
El valor a corto plazo de la navegación cuántica quizá no proceda de un sistema que elimine por completo la dependencia del GPS. Podría estar en proporcionar a una aeronave, un buque, un vehículo o una plataforma autónoma suficiente información independiente de navegación para reconocer que su solución GNSS es incorrecta.
Esto transforma la detección cuántica de un sustituto exótico de la navegación por satélite en una capa de integridad para un PNT resiliente.
Si estas tecnologías pueden reducirse con el tiempo en tamaño, coste y consumo energético, la misma arquitectura podría extenderse más allá de las plataformas militares estratégicas hacia drones, vehículos terrestres autónomos, navegación marítima y otros sistemas que operan en entornos donde un posicionamiento fiable es crítico.
Sobre la Universidad de Calgary y Quantum City
La Universidad de Calgary se encuentra entre las cinco universidades de investigación mejor posicionadas de Canadá por ingresos de investigación y declaró un récord de 632,4 millones de dólares canadienses en ingresos externos de investigación durante el ejercicio fiscal 2024-25.
Su iniciativa Quantum City está construyendo un ecosistema de tecnología cuántica en Alberta que conecta a investigadores, desarrolladores tecnológicos, empresas y usuarios potenciales, al tiempo que desarrolla infraestructura y talento destinados a facilitar la transición de las tecnologías cuánticas hacia aplicaciones comerciales.
El nuevo Quantum DISH añade un componente específico de defensa a ese ecosistema. El consorcio liderado por la Universidad de Calgary recibirá 20,3 millones de dólares canadienses durante dos años, con trabajos centrados en cuatro áreas tecnológicas: detección cuántica, comunicaciones, algoritmos y aseguramiento de hardware.
