“Gradiant me da la oportunidad de formarme para ser un referente en un campo estratégico de las tecnologías cuánticas”, Moshelem Molho López, ingeniero-investigador del área de Comunicaciones y Sensado 

La curiosidad ha sido siempre el punto de partida de Moshelem: entender cómo funcionan las cosas, cuestionar las respuestas fáciles y buscar explicaciones apoyadas en el conocimiento científico. Esa inquietud le llevó a estudiar Física y a interesarse muy pronto por la computación y las comunicaciones cuánticas, un ámbito en el que hoy desarrolla su carrera profesional. 

Llegó a Gradiant en 2023 para incorporarse al equipo de tecnologías cuánticas y, desde entonces, ha trabajado en simulación de sistemas cuánticos, memorias cuánticas, sensórica, computación cuántica y técnicas de inspiración cuántica. Una evolución que le llevó también a cursar el Máster en Ciencia y Tecnologías de Información Cuántica (MQIST) y, posteriormente, a iniciar un Doctorado Industrial centrado en el uso de memorias cuánticas en redes de comunicaciones cuánticas, con el impulso de GAIN. 

Su trayectoria acaba de sumar además otro hito: su participación en QCrypt 2026, en Ottawa, su primer congreso internacional, donde pudo compartir conocimiento con algunas de las principales referencias mundiales en criptografía y comunicaciones cuánticas. Hablamos con él sobre este camino, su investigación y los retos que vienen. 

Moshelem, llegaste a Gradiant en 2023 para formar parte del equipo de tecnologías cuánticas, ¿cómo ha evolucionado tu trabajo desde que llegaste a Gradiant hasta iniciar tu Doutoramento Industrial con el apoyo de GAIN? 

En pocas palabras, mi evolución en Gradiant pasa por mis comienzos como becario, continúa como ingeniero-investigador en diversos proyectos de tecnologías cuánticas, y llega a la actualidad como estudiante de doctorado industrial en el seno de la organización. La historia larga os la cuento a continuación.  

Llegué a Gradiant en enero de 2023 tras terminar pocos meses antes mi grado en Física por la Universidade de Santiago de Compostela. Inicié mi actividad como becario en la línea de tecnologías cuánticas, trabajando en modelos y simulaciones de sistemas cuánticos. En éstos, átomos y luz nos permiten aprovechar las propiedades más sutiles del mundo cuántico para poder “afinar” los láseres que utilizamos en el laboratorio como si de un instrumento musical muy sofisticado se tratase. Una vez “afinado”, puede utilizarse en experimentos y desarrollos tecnológicos extremadamente exigentes.  

Tras esta etapa inicial, mi supervisor, Miguel Ferreira, me sugirió la posibilidad de matricularme en el recién creado Máster en Ciencia y Tecnologías de Información Cuántica (MQIST) y fui parte de la primera promoción de este Máster creado entre las tres universidades gallegas. Para mí, el paso por este máster fue increíble pues pude sumergirme en los detalles de disciplinas varias como las comunicaciones cuánticas, la óptica cuántica, los sensores cuánticos y la termodinámica cuántica, entre otras. Pude retomar mi actividad en Gradiant a inicios de 2024 para realizar el TFM, el cual consistió en la simulación de memorias cuánticas ópticas que permiten almacenar y liberar fotones a demanda en un vapor atómico. Verdaderamente estoy muy orgulloso del resultado de ese trabajo y de la comprensión profunda que obtuve tras estudiar y simular ese tipo de sistemas.  

Entre medias, pasé a plantilla en septiembre de 2024 y pude participar en proyectos relacionados con los conocidos como NV centers que son diamantes cuánticos ultrasensibles a campos magnéticos, así como proyectos donde los protagonistas eran los átomos de Rydberg, capaces de sentir campos electromagnéticos ultra débiles. Por otro lado, también pude participar en proyectos de computación cuántica como DIH DataLife donde exploramos cómo usar algoritmos híbridos clásico-cuánticos de Quantum Machine Learning para descubrir fármacos, incluyendo su ejecución en ordenadores cuánticos reales como QMIO del CESGA o los de IBM. Adicionalmente, pude trabajar en técnicas de inspiración cuántica como las Tensor Networks. En paralelo, en el seno del proyecto Ecosistema de Innovación Cervera en Computación Cuántica QUORUM, liderado por Gradiant, preparé documentación técnica sobre computación cuántica fotónica, revisando el estado de la cuestión en técnicas de óptica lineal, así como en otras técnicas fotónicas como el Boson Sampling, que podrían suponer una ventaja cuántica frente a la computación convencional. 

Tras esta primera etapa llega la convocatoria de GAIN para financiar doctorados industriales, a la que nos presentamos desde Gradiant con un proyecto de doctorado muy ambicioso sobre el uso de memorias cuánticas en redes de comunicaciones cuánticas. Así, a finales de 2025 comienza mi etapa de doctorado. 

Cuéntanos un poco más sobre tu Doutoramento Industrial, ¿en qué consiste y que aporta tu trabajo en Gradiant en el mismo? 

Un doctorado industrial se plantea como una investigación en un tema que impulsará el desarrollo de una tecnología concreta de interés en tu empresa o centro tecnológico. Es decir, se parte de la visión tecnológica y estratégica que en tu centro se hubiera tenido de antemano como para apoyar este trabajo de investigación, porque se confía en que podrá contribuir a mejorar la posición del centro en dicha tecnología. Esta apuesta es reforzada por la Xunta de Galicia a través de la Axencia Galega de Innovación, GAIN, porque considera que a través del doctorado industrial se mejorará la competitividad de las empresas y centros tecnológicas de Galicia. Lo que se dice un “win-win” para todos. Añadimos a estos ingredientes que podemos investigar en una tecnología de vanguardia o “deep tech”, en la frontera del conocimiento y que se apoya firmemente en el conocimiento fundamental obtenido en la investigación básica académica.  

En nuestro caso concreto, Gradiant está apostando fuertemente por desarrollar tecnología en el ámbito de las redes de comunicaciones cuánticas y a este esfuerzo hemos conseguido sumar al sector académico representado por la Universidade de Vigo. Así, a la conceptualización, dirección y ejecución de la tesis coordinada desde Gradiant se le suma la co-dirección y tutorización dada por el director del Vigo Quantum Communications Center, Marcos Curty, quien ha desarrollado un trabajo muy importante en el análisis de la seguridad de distintos protocolos de comunicaciones cuánticas y en la propuesta de nuevos protocolos. Así, el círculo Gradiant-Gain-UVigo se cierra y crea las condiciones idóneas para realizar nuestro trabajo. 

Es en este ecosistema tan favorable donde se inserta nuestra investigación. La tesis tiene por título “Quantum-Memory mediated Quantum Conference Key Agreement” y está dirigida en Gradiant por Miguel Ferreira. Puedo resumir la esencia del trabajo diciendo que vamos a conseguir que una clave secreta, con la que las comunicaciones puedan ser seguras, va a ser entregada a un conjunto de varios usuarios, y que además va a hacerse de manera eficiente usando memorias cuánticas. Realmente queremos saber si esto es posible y vamos a centrarnos en el análisis de estos sistemas, a simularlos y testearlos en el laboratorio para averiguarlo. Una consecuencia de este trabajo va a ser conseguir hacer viables protocolos más allá de los conocidos como Quantum Key Distribution (QKD). Nuevos protocolos propuestos recientemente permiten poner a varios usuarios en juego simultáneamente, como en una videoconferencia o grupo de mensajería si se me permite la analogía, y dar seguridad a sus comunicaciones. Es fascinante porque para ello vamos a usar la propiedad más interesante de la física cuántica, el entrelazamiento, y adicionalmente éste será un entrelazamiento de muchos con muchos, multipartito. Todo esto es lo que exploran estos nuevos protocolos que llamamos Quantum Conference Key Agreement (QCKA). 

Vienes de participar en QCrypt, en Ottawa, uno de los principales encuentros internacionales especializados en criptografía y comunicaciones cuánticas. ¿Cómo ha sido la experiencia? 

QCrypt 2026 ha sido mi primer congreso internacional. He viajado hasta Canadá para encontrarme con una comunidad investigadora joven, donde estudiantes de doctorado, postdocs e investigadores consolidados confluyen en un solo espacio común durante cinco días muy intensos. Cada día, una sucesión de conferencias, tutoriales, discusiones y presentaciones ante posters me mostraban lo amplio que es el campo de la criptografía cuántica. Por otro lado, pude identificar varias líneas de investigación e ideas originales que podría ser interesante traer a Gradiant y que combinan estupendamente con distintas líneas tecnológicas desarrolladas en nuestro centro.  

Pero lo que ha generado una impresión más duradera en mí, ha sido el poder poner cara a esa comunidad investigadora que hasta ahora solo se me aparecía como nombres y apellidos en publicaciones científicas. He visto que estoy ante una comunidad viva, de personas cuyas contribuciones, relevantísimas, en diversos campos de las tecnologías cuánticas, están ahí en sus grupos de investigación a lo largo y ancho del mundo, dispuestos a compartir sus avances y discutir sus resultados con cualquier otro miembro de la comunidad. Que las personas que encabezan ese artículo o aquel trabajo de revisión con el que llevas meses trabajando aparezcan ante ti en persona, y sentirte parte de una comunidad mayor, dota a todo esto de un sentido profundamente humano.  

¿Hay alguna tendencia, investigación o conversación que te haya llamado especialmente la atención durante QCrypt? ¿Como te ha nutrido la experiencia para proseguir con tu Doutoramento Industrial? 

He de destacar que en QCrypt 2026 he conocido a varios investigadores de especial relevancia para mi trabajo. Por un lado, he conversado con Paul G. Kwiat, referencia fundamental que propuso una de las primeras fuentes de pares de fotones entrelazados eficientes, y cuyo trabajo en el uso de líneas de retardo activas para generación determinista de fotones individuales y sincronización de fotones sirven como punto de referencia en nuestra investigación. Por otro lado, he conocido al que amistosamente llamé “Quantum Conference Key Agreement Guy”, Federico Grasselli, cuya tesis doctoral sobre este mismo tema fue dirigida por la líder del Institute for Theoretical Physics III de Düsseldorf, Prof. Dr. Dagmar Bruss, en la universidad Alemana Heinrich Heine Universität. Allí realizaré una estancia de varios meses el próximo año. Otros nombres importantes como Ramona Wolf, autora del libro de referencia sobre QKD o Duncan England, investigador en “ultrafast switches” y memorias cuánticas, han pasado por este congreso compartiendo sus investigaciones. A cualquiera que trabaje en mi campo le sonarán estos nombres, y poder compartir espacio, conversar y discutir con ellos fue un privilegio. 

Además de estos grandes nombres, también pude discutir e intercambiar ideas con un pequeño subgrupo de la comunidad que bauticé como los “Multipartite Guys”, investigadores de todo el mundo cuyo foco principal es el aprovechamiento del entrelazamiento cuántico multipartito en ámbitos diversos como comunicaciones, sensores, repetidores, etc. Investigadores jovencísimos como el francés Nicolas Laurent-Puig, el italiano Tommaso Feri, los japoneses Yoshihiro Ueda y Naoaki Koyama, el indio Ranendu Adhikary y de nuevo el italiano Federico Grasselli. Guardo con cariño una foto con varios de ellos. Seguro que nos esperan “múltiples” avances en el futuro. A pesar de lo internacional del congreso, no podemos olvidar lo nutrido de la participación española y, en particular, gallega en este. He podido conocer a algunos de los investigadores del Vigo Quantum Communications Center con los que espero tener más encuentros y discusiones pronto y también a otros investigadores gallegos que desarrollan su trabajo de doctorado en diversos países europeos. 

Al regresar del congreso he seguido tirando del hilo y he podido identificar los grupos de investigación, tesis doctorales, empresas, y desarrollos principales de varias de las personas a las que puse cara. Ahora mismo tengo un mapa mental más sólido de los desarrollos y las tecnologías que se pueden alinear con los intereses que nos importan en Gradiant en general y en el proyecto de doctorado en particular. Poder ver más allá de los fríos e impersonales avances de un “paper” y reconocer en personas de carne y hueso esos mismos avances y los de sus grupos de investigación es algo que favorecen congresos y encuentros como este y que difícilmente puede conseguirse en una oficina. 

Hablando de tu doctorado industrial, ¿Qué ventajas encuentras en poder desarrollar una tesis dentro de un centro tecnológico como Gradiant? 

Como ya comenté antes, Gradiant hace posibles sinergias entre industria, academia e instituciones públicas y privadas. Otra ventaja es la visión tecnológica y estratégica que está detrás de que en esta institución se apueste firmemente por las tecnologías cuánticas. En este sentido en Gradiant existe una línea de Tecnologías Cuánticas por la que se ha apostado dentro del área de Comunicaciones y Sensado, que cada vez atrae más talento interno y externo y donde se desarrollan proyectos de mucho calado. Además, mi carrera profesional sigue su curso en el marco del doctorado industrial, pues no solo me dedico a investigar aisladamente, sino que puedo participar en la conceptualización de ideas, propuestas y proyectos que redunden en el capital tecnológico del centro. Gradiant me da la oportunidad inestimable de formarme para ser un referente en un campo específico y estratégico de las tecnologías cuánticas y al mismo tiempo Gradiant puede mejorar su posición y “know-how” durante el transcurso de nuestras investigaciones. Valoro profundamente tener un horizonte claro y la seguridad de pertenecer a un equipo con personas que trabajan para alcanzarlo.  

En tu día a día puedes combinar investigación científica con proyectos tecnológicos y retos reales. ¿Cómo influye esa conexión con la industria y con proyectos de I+D en el desarrollo de tu tesis? 

Influye en que todo avance o desarrollo particular que se derive de mis investigaciones está motivado en parte por necesidades en proyectos de comunicaciones cuánticas afines. Simulaciones útiles para mí en mi tesis se plantean desde un principio como una tarea que va a redundar en paquetes de trabajo de otros proyectos, van a contribuir a un repositorio de código de provecho para el resto de compañeros, o en una propuesta que se pueda concretar o conceptualizar gracias a mis ideas o cálculos. Por otro lado, previamente alguien ha tenido que plantear una dirección, en qué vamos a trabajar, qué líneas vamos a desarrollar, qué propuestas o proyectos se van a solicitar para que cuando yo particularmente use mis capacidades, éstas sirvan al conjunto de la organización.  

Si además tenemos en cuenta el hecho de que Gradiant se ha dotado de unas buenas instalaciones experimentales y de laboratorios de tecnologías cuánticas, mi labor cobra más sentido al modelar y simular la física de los sistemas que luego se van a testear en dichos laboratorios. No en todas partes un investigador con mi perfil, más teórico y orientado a las simulaciones, puede tener un pie en el laboratorio para aterrizar las ideas en problemas concretos. Esto es realmente valioso en mi campo y de hecho suele materializarse en simulaciones de sistemas realistas, muy ambiciosas y más complejas que las situaciones ideales y de juguete que se suelen tratar en la academia. Desde aquí es desde donde se empiezan a tender puentes con la industria, dónde los problemas complejos del mundo real son el pan de cada día. 

El área de tecnologías cuánticas de Gradiant está creciendo rápidamente. De hecho, ha crecido enormemente la participación de este equipo en iniciativas y proyectos clave a nivel europeo, como son QUPIDO o QUEENS, ¿Cómo describirías al equipo de Tecnologías Cuánticas de Gradiant y cómo valoras las capacidades que se están desarrollando en el centro? 

Nuestro equipo de tecnologías cuánticas es un equipo diverso. Por un lado, hay perfiles con mayor experiencia y responsabilidad que contribuyen cada día a alinear el rumbo de la línea con la visión estratégica. Se está apostando por unas líneas tecnológicas en las que nos podemos diferenciar dentro del ecosistema tecnológico actual. Esta labor a veces puede pasar desapercibida, pero marca la diferencia entre tener futuro y no tenerlo.  

Por otro lado, hay perfiles junior e intermedios con varios años de experiencia que empezamos a entrar en una fase de madurez profesional y donde podemos sentirnos por momentos como referentes ante nuestros compañeros menos experimentados. Y quiero detenerme en este punto para enfatizar que en Gradiant se está apostando por dotarnos de medios y participar en proyectos que nos van a permitir convertirnos en referentes profesionales en nuestro ámbito tecnológico a medio plazo, haciendo que nuestra carrera profesional tenga un rumbo ascendente donde poder contribuir al avance de las capacidades tecnológicas de nuestro entorno. Independientemente de si nuestro perfil es más ingenieril o investigador aquí se está apostando por las personas, y las nuevas incorporaciones que vendrán, sea en prácticas, sea en puestos junior o senior, van a estar donde deben estar para poder crecer y sumar. Además, se nos hace partícipes de construir esa atmósfera, bien sea mejorando nuestras capacidades y formación, participando en la mejora de los laboratorios, desarrollando y manteniendo nuestros repositorios de software, involucrándonos en retos de ingeniería complejos, participando en colaboraciones internas y externas exigentes, contribuyendo a propuestas nacionales y europeas o recibiendo apoyo para desarrollar ideas nuevas en tecnologías profundas durante nuestros proyectos de doctorado.

QUPIDO Y QUEENS: Estos proyectos ha sido desarrollado en el marco de un programa de la Agencia Espacial Europea (ESA)