TECNOLOGÍAS HABILITADORAS
Micro /Nano Electrónica y Fotónica
Tecnologías habilitadoras clave para la transformación digital y para la explotación efectiva de fuentes de luz. Este grupo incluye tecnologías para digitalizar y controlar objetos (sensores y circuitos), para desarrollar nuevos paradigmas de computación (chips para Inteligencia Artificial y Computación Cuántica), y nuevas manipulaciones de la luz para diferentes aplicaciones.
Smart Sensors
Sensores inteligentes para la monitorización de propiedades y actividades de objetos, animales, y personas, o la monitorización de procesos productivos y el entorno natural. Se incluyen las tecnologías de sensorización ópticas/fotónicas, eléctricas, químicas, etc., dotadas de ciertas capacidades de cómputo y conectividad (limitadas por la energía o el tamaño disponible) para llevar a cabo la toma y envío de datos periódicamente y eficientemente. Se excluyen de este grupo los biosensores y los materiales inteligentes, por estar ya incluidos en otras categorías.
Smart Actuators
Nanoelectronics
Componentes electrónicos altamente miniaturizados, abarcando desde los nano-transistores a los micro-sistemas que integran múltiples funciones en un único chip. Se incluyen:
- MEMS & NEMS. Dispositivos electro-mecánicos a escala micro y nano, integrando para ello actuadores, motores, o sensores.
- Nanodevices. Se incluyen por ejemplo los nanodispositivos de liberación controlada o los nanodispositivos para computación a pequeña escala (e.g. spintrónica)
AI chips and Neuromorphic computing
Tecnologías que implementan modelos de arquitecturas cerebrales para la realización de tareas de aprendizaje automático de forma más eficiente y con menores demandas de energía. Se distinguen dos grupos de tecnologías, diferenciados según el modelo implementado sea artificial (redes neuronales artificiales) o biológico (redes neuronales biológicas):
- AI hardware accelerators/Neural Network chips. Chips especializados para optimizar/acelerar la realización de tareas de inteligencia artificial (en el orden de teraflops), como deep learning, visión artificial u otros algoritmos de aprendizaje para robótica, IoT o sensórica.
- Neuromorphic chips. Chips analógicos que mimetizan arquitecturas cerebrales y en especial las sinapsis, codificando la información de forma espacial y temporal (pulsos), resultando en consumos y tamaños varias veces menores a los actuales.
Photonics Integrated Circuits & Biophotonics
Dispositivos basados en técnicas y componentes ópticos, incluyendo las tecnologías y sistemas necesarios para su fabricación a escala industrial. Se distinguen los siguientes subgrupos de tecnologías:
- Biophotonics. Instrumentos y dispositivos basados en tecnologías (nano)fotónicas para la medición, análisis y visualización de materiales biológicos (moléculas biológicas, células, tejidos, organismos y biomateriales) preservando su integridad.
- Photonics Imaging. Sistemas ópticos para detectar y visualizar cambios en las propiedades de los materiales (p.ej. espectrómetros de menor tamaño), así como para medir cuantidades físicas (sensores fotónicos).
- Photonics Integrated Circuits (PICs), Integrated Photonics, Photonics System-on-Chip. Dispositivos para el procesamiento de señales fotónicas, integrando para ello múltiples funciones fotónicas en un solo (micro)chip, y siendo producidos de forma similar a los chips electrónicos para aprovechar la tecnología existente.
- Optical/Photonics Computing. Sistemas y dispositivos basados en tecnologías ópticas puras o híbridas (optoelectrónica) para abordar tareas computacionales especializadas (como deep learning), con mayor rapidez, eficiencia energética y mayor almacenamiento de información frente a los microprocesadores actuales.
Quantum technologies
Tecnologías y dispositivos basados en la manipulación y explotación de los efectos de la mecánica cuántica en nuevos campos disruptivos. Se han identificado los siguientes subgrupos de tecnologías
- Quantum Sensors. Sensores que emplean efectos cuánticos para la medición precisa de parámetros físicos como la aceleración, campos electromagnéticos o la gravedad.
- Quantum Metrology. Sistemas que emplean efectos cuánticos para la calibración y medición de unidades de medida internacional (como tiempo y frecuencia) de forma local, verificable, confiable y robusta.
- Quantum Imaging. Sistemas de imagen que emplean efectos cuánticos para incrementar el rendimiento y la sensibilidad más allá de los límites de las técnicas de escaneo tradicionales (p.ej. quantum-secured imaging, escaneo celular y neuronal in-vivo, escaneo fotones, …)
- Quantum Communication. Sistemas basados en principios cuánticos para la transmisión segura de datos, incluyendo tecnologías y protocolos para la distribución de claves cuánticas en redes globales, sobre entrelazamiento, o repetidores cuanticos.
- Quantum Computing & Simulators. Tecnologías para el diseño y construcción de computadores cuánticos escalables y universales. Se incluyen simuladores cuánticos (para la simulación de reacciones químicas complejas o la superconductividad) así como tecnologías de computación híbridas que combinen computación clásica con computación cuántica.
Displays (LCD, Plasma) & Lighting (LED, OLED) technologies
- Tecnologías optoelectrónicas de nueva generación para visualización, iluminación, o generación de energía solar, como OLEDs, HyLEDs, LECS o OPVs. Se persigue en particular la integración de estas tecnologías con IoT, ofreciendo funcionalidades inteligentes adicionales, como posicionamiento indoor o comunicación de datos de banda ancha.