Quantum
Lab

Laboratorio científico estratégico que fusiona computación clásica con tecnologías cuánticas emergentes para resolver desafíos de alta complejidad algorítmica en salud, energía, ciberseguridad y finanzas

01 — ¿Qué es el Quantum Lab?

ESPACIO CIENTÍFICO ESTRATÉGICO E INTERDISCIPLINAR

El Quantum Lab es un laboratorio científico interdisciplinar del CITIC (UDC) creado como un espacio abierto y colaborativo para investigadores, centros tecnológicos y empresas.

Nuestro valor diferencial: Del algoritmo a la industria. El Quantum Lab se especializa en la creación de algoritmos y software cuántico. Nuestro propósito fundamental es fusionar la computación clásica con las tecnologías cuánticas para resolver desafíos inabarcables para la informática convencional, priorizando en todo momento el desarrollo de aplicaciones prácticas y su transferencia directa al tejido productivo.

Cuenta con una inversión de 1,04 millones de euros financiada por organismos nacionales y la Unión Europea, lo que refuerza el liderazgo del CITIC en tecnologías cuánticas y posiciona al laboratorio como un referente con impacto en ámbitos como la salud, la ciberseguridad, la energía y las finanzas.

€1.04M

Inversión

5

Líneas de inv.

18+

Investigadores

02 — Investigación

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

La actividad científica y tecnológica del Quantum Lab se despliega a través de varias grandes líneas de investigación complementarias, conectando la vanguardia algorítmica con aplicaciones reales:

Quantum Machine Learning (QML) e Inteligencia Artificial Cuántica:

Esta línea se sitúa en una intersección de vanguardia entre la inteligencia artificial, la ingeniería biomédica y la computación cuántica. Se centra en el diseño y evaluación de modelos híbridos cuántico-clásicos orientados al procesamiento de datos complejos y escenarios con alta incertidumbre o datos desbalanceados.

Benchmarking de Arquitecturas Cuánticas y Evaluación Tecnológica:

Esta área se dedica a medir y evaluar de forma objetiva y rigurosa el rendimiento de diferentes arquitecturas cuánticas digitales frente a la supercomputación clásica. Su meta es determinar la utilidad real y el grado de madurez de la tecnología cuántica para resolver problemas industriales complejos.

Salud y Biomedicina Digital:

Especializada en la aplicación práctica de algoritmos cuánticos para la salud digital. Se investigan soluciones para el análisis automatizado de registros médicos complejos y bioseñales, respaldado por una red de colaboraciones con prestigiosas instituciones clínicas internacionales.

Optimización Industrial y Redes Energéticas Inteligentes (Smart Grids):

A través del uso de algoritmos cuánticos variacionales (como QAOA y VQE), se abordan problemas de optimización combinatoria a gran escala. Esta línea se enfoca en la transición energética mediante la optimización de flujos de potencia en redes eléctricas, la planificación bajo incertidumbre, el análisis de riesgos y la predicción precisa de la demanda de energía y la generación de fuentes renovables.

Finanzas Cuantitativas:

Línea dedicada al codiseño de algoritmos cuánticos aplicados al sector financiero, abarcando la optimización de carteras de inversión y la modelización de riesgos en escenarios financieros complejos. Cuenta con un histórico consolidado de intercambio científico junto a equipos profesionales de entidades bancarias globales de primer nivel.

2025

Alberto P. Manzano-Herrero, Gonzalao Ferro, Álvaro Leitao, Carlos Vázquez, Andrés Gómez. Alternative pipeline for Option Pricing using Quantum Computers, EPJ Quantum Technology, 12 (2025) 28.

Diego Alvarez-Estevez, “Benchmarking quantum machine learning kernel training for classification tasks”, IEEE Transactions on Quantum Engineering, vol. 6, pp. 1-15, 2500215, 2025.

2023

Alberto Manzano, Daniele Musso, Álvaro Leitao. Real Quantum Amplitude Estimation, EPJ Quantum Technology, 10 (2023) 2.

2022

Andrés Gómez, Álvaro Leitao, Alberto Manzano, Daniele Musso, María R. Nogueiras, Gustavo Ordoñez, Carlos Vázquez. A Survey on Quantum computational finance for derivatives pricing and VAR, Archives of Computational Methods in Engineering, 29 (2022) 4137–4163.

Alberto P. Manzano-Herrero, Daniele Musso, Álvaro Leitao, Andrés Gómez, Carlos Vázquez, Gustavo Ordóñez and María R. Nogueiras. A modular framework for generic quantum algorithms, Mathematics, 10 (2022), 5 785.

Moret-Bonillo, V.; Magaz-Romero, S.; Mosqueira-Rey, E. Quantum Computing for Dealing with Inaccurate Knowledge Related to the Certainty Factors Model. Mathematics 2022, 10, 189. 

En realización

Oluwatosin Esther Odubanjo. Benchmarking of Quantum Platforms in Hybrid CPU-QPU Environments. (Directores: Diego Andrade Canosa, Basilio Fraguela Rodríguez), en proceso de realización.
Mateo Alonso García-Cabezón. Applications of Quantum Computing to Combinatorial Optimization Problems in the Energy Sector. (Directores: Diego Andrade Canosa, María José Martín Santamaría), en proceso de realización.
Daniel García Guijo. Smart Grids Applications of Quantum Computing. (Director: Diego Andrade Canosa), en proceso de realización.
Fernando Alonso Fernández, Modelos avanzados de Quantum Machine Learning con aplicaciones en matemática financiera (Directores: Álvaro Leitao Rodríguez, Carlos Vázquez Cendón), en proceso de realización.
Samuel Magaz Romero, Tratamiento cuántico de la incertidumbre clásica (Directores: Eduardo Mosqueira Rey, Vicente Moret Bonillo), en proceso de realización.
Alejandro Mayorga Redondo, Estudio, análisis, y aplicación de inteligencia artificial cuántica a medicina del sueño. (Directores: Eduardo Mosqueira Rey, Diego Álvarez Estévez), en proceso de realización.
Fernando Mondragón Sampedro, desarrollo de modelos de aprendizaje máquina cuántico robustos y escalables. (Directores: Diego Álvarez Estevez, Eduardo Mosqueira Rey), en proceso de realización.

2024

Alberto Pedro Manzano Herrero, Contributions to the pricing of financial derivatives contracts in commoditiy markets and the use of quantum computing in finance (Directores: Andrea Pallavicini, Carlos Vázquez Cendón). 17 de Septiembre de 2024, Universidade da Coruña.

2026

E. Mosqueira Rey, “Quantum Machine Learning” conferenciante invitado en el Congresso Brasileiro de Ciências e Tecnologias Quânticas (CBCTQ 2026), 21-29 de septiembre de 2026, Niterói, Rio de Janeiro, Brasil.

2025

S. Magaz-Romero, E. Mosqueira-Rey, D. Alvarez-Estevez, and V. Moret-Bonillo, “Quantum Fuzzy Inference Systems: Implementation and a Case Study on Sleep Apnea Detection” in Proceedings of the PRICAI 2025 Workshop on Quantum Computing for Search and Optimization Problems (QCSOP25), P. Codognet, C. S. Calude, P. Delmas, and M. J. Dinneen, Eds. Wellington, New Zealand, Nov. 17, 2025, CDMTCS Research Report Series.

E. Mosqueira-Rey, S. Magaz-Romero, and V. Moret-Bonillo, “Unified Framework for Implementing Inaccurate Knowledge in Quantum Symbolic Artificial Intelligence Models” Proceedings of the 17th International Conference on Agents and Artificial Intelligence. SCITEPRESS – Science and Technology Publications, pp. 839–846, 2025.

T. Villalba-Ferreiro, E. Mosqueira-Rey, D. Alvarez-Estevez (2025), “Performance Analysis of Quantum Support Vector Classifiers and Quantum Neural Networks”, 2025 IEEE International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN 2025).

A. Manzano, G. Ferro, Á. Leitao, C. Vázquez, A. Gómez, “Alternative pipeline for Option Pricing using Quantum Computers”, contributed talk at International Conference on Applied Quantum Methods in Computational Science and Engineering, AQMCSE 2025, Aachen (Germany).

E. Mosqueira-Rey. “Exploring Quantum Recurrent Neural Networks in Sleep Medicine”. European Quantum Technologies Conference 2025 (EQTC 2025). Ubicación: Copenhague, Denmark, 2025

F. Mondragon-Sampedro, D. Alvarez-Estevez, “Quantum and classical kernels applied to classification of unbalanced datasets”, Proceedings of the XoveTIC 2025 Conference.

F. Alonso, Á. Leitao, C. Vázquez, “Quantum Machine Learning for Financial Applications”, Proceedings of the XoveTIC 2025 Conference.

2024

Gonzalo Ferro, Oluwatosin Odubanjo, Diego Andrade, Andrés Gómez: TNBS: A Kernel-Based Benchmarking for Digital Quantum Computers. Euro-Par Workshops (1) 2024: 28-39

Á. Leitao, “Quantum computing for computational finance: overview, challenges and opportunities”, invited plenary talk at International Conference on Computational Finance, ICCF 2024, Amsterdam (Netherlands).

D. Alvarez-Estevez (2024), “Performance Analysis of Parameterized Quantum Kernel Methods on a Selection of Machine Learning Datasets”, Proceedings of the XoveTIC 2024 Conference.

2023

Diego Andrade, Gonzalo Ferro, Andrés Gómez and Oluwatosin Odubanjo. The NEASQC benchmark suite. European  Quantum Technologies  Conference  (EQTC), 2023,  Hannover, Germany.

Magaz-Romero, S., Mosqueira-Rey, E., Alvarez-Estevez, D., Moret-Bonillo, V. (2023). Quantum Factory Method: A Software Engineering Approach to Deal with Incompatibilities in Quantum Libraries. In: Mikyška, J., de Mulatier, C., Paszynski, M., Krzhizhanovskaya, V.V., Dongarra, J.J., Sloot, P.M. (eds) Computational Science – ICCS 2023. ICCS 2023. Lecture Notes in Computer Science, vol 14077. Springer, Cham.

2021

A. Manzano, D. Musso, Á. Leitao, A. Gómez, C. Vázquez, G. Ordóñez, M. Rodríguez-Nogueiras, “Quantum Arithmetic for Directly Embedded Arrays”, Proceedings of the XoveTIC 2021 Conference. 

Moret-Bonillo, V., Mosqueira-Rey, E., Magaz-Romero, S.. Gómez-Tato, A., Musso, D. (2021). Quantum Rule-Based Systems: Managing Uncertain Information with Quantum Computing [poster]. European Quantum Technologies Conference 2021 (EQTC2021).

03 — Publicaciones

PUBLICACIONES CIENTÍFICAS

04 — Infraestructura

EQUIPAMIENTO CIENTÍFICO

El equipamiento del Quantum Lab está estructurado para proporcionar capacidades que van desde la experimentación física directa y la formación técnica avanzada hasta la simulación masiva integrada:

01

Computación Cuántica Experimental (Hardware SpinQ)

Incorporación de un sistema físico SpinQ de tres qubits basado en resonancia magnética nuclear. Esta plataforma permite la manipulación directa de estados cuánticos en entornos controlados, sirviendo como un pilar fundamental para la docencia especializada, demostraciones técnicas y la validación inicial de protocolos algorítmicos.

02

Futuro Emulador Cuántico del CITIC:

Infraestructura de próxima generación concebida para la emulación precisa y a gran escala de circuitos cuánticos complejos. Este sistema permitirá a los investigadores diseñar, depurar y optimizar algoritmos cuánticos avanzados, eliminando de forma controlada el ruido operativo para acelerar el desarrollo de software cuántico.

03

Integración Crítica con la Estructura de Alto Rendimiento (HPC):

El núcleo del Quantum Lab radica en la hibridación tecnológica. El futuro emulador cuántico, al igual que las herramientas de simulación existentes, estará interconectado de manera nativa y directa con la infraestructura actual de Computación de Altas Prestaciones (HPC) del CITIC, así como con las ampliaciones de supercomputación proyectadas para el futuro. Esta arquitectura híbrida es indispensable para ejecutar modelos cuántico-clásicos coordinados, donde las tareas pesadas de procesamiento de datos y optimización se distribuyen dinámicamente entre la supercomputación convencional y la emulación cuántica, maximizando la eficiencia algorítmica.

04

Comunicaciones Cuánticas y Criptografía:

Equipamiento dedicado a la experimentación en la transmisión segura de información y comunicaciones cuánticas. Esta infraestructura sienta las bases para el desarrollo de soluciones avanzadas en ciberseguridad, criptografía cuántica y protección de datos en redes distribuidas.

05 — Transferencia TECNOLÓGICA

CONEXIÓN CON EL TEJIDO INDUSTRIAL

El Quantum Lab se proyecta como un agente dinamizador de la economía del conocimiento, traduciendo la investigación fundamental en ventajas competitivas para las empresas y organizaciones:

01

Co-innovación Abierta

Empresas e instituciones tienen la oportunidad de acceder a la infraestructura para realizar pruebas de concepto, validar la viabilidad de sus algoritmos y desarrollar proyectos piloto conjuntos con asesoramiento experto.

02

Auditoría Cuántica

Gracias a las capacidades de benchmarking, el laboratorio ofrece servicios de consultoría tecnológica neutral e independiente para evaluar qué tecnologías cuánticas se adaptan mejor a las necesidades de una corporación, midiendo el retorno y la viabilidad real antes de realizar inversiones significativas.

03

Cátedra ITG-UDC

Alianza estratégica clave entre la Universidade da Coruña y el Instituto Tecnológico de Galicia (ITG) orientada de forma específica a acelerar la transferencia de conocimiento, la formación de talento altamente especializado y la absorción de estas tecnologías por parte del tejido empresarial e industrial.

04

Alianzas Estratégicas

El laboratorio opera conectado a redes de alta relevancia como el Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA), la Red de Tecnologías Cuánticas de Galicia, e iniciativas continentales como el Centro Europeo de Excelencia Cuántica (QEX) y la plataforma europea ETP4HPC. Esta presencia garantiza que los proyectos de transferencia industrial se desarrollen bajo los estándares y las hojas de ruta tecnológicas definidas a nivel europeo.

QEX

Horizon Europe

QEX se consolida como el primer Centro Europeo de Excelencia Cuántica, financiado bajo el programa marco Horizon Europe. Su propósito es posicionar a Europa a la vanguardia de la computación cuántica mediante la integración y el avance del software y las infraestructuras de alto rendimiento. En este centro de excelencia, la participación española es íntegramente gallega y está liderada en el CITIC por especialistas en Arquitectura de Computadores. El equipo del laboratorio asume entregables críticos relacionados con el benchmarking cuántico, estableciendo las métricas y los entornos de prueba necesarios para evaluar rigurosamente el rendimiento de estas nuevas tecnologías frente a los supercomputadores clásicos.

POCTEP

Interreg España-Portugal

Enmarcado en el programa de cooperación transfronteriza Interreg España-Portugal (POCTEP), Quantum IberIA es un proyecto estratégico para fortalecer el ecosistema científico-tecnológico en el oeste peninsular. La participación del CITIC en esta iniciativa permite ampliar la red de evaluación y acceso a recursos cuánticos a nivel ibérico, promoviendo el desarrollo conjunto de tecnologías y facilitando la transferencia de conocimiento avanzado hacia el tejido productivo regional, asegurando así la competitividad de la Eurorregión en el ámbito de las tecnologías disruptivas.

NEASQC

El proyecto NExt ApplicationS of Quantum Computing (NEASQC) es una ambiciosa iniciativa financiada por la Comisión Europea a través del programa Horizonte 2020, dotada con 4,67 millones de euros. Reúne a un consorcio internacional multidisciplinar en el que el CITIC desempeña un papel clave desarrollando casos de uso prácticos en los sectores financiero y sanitario. El objetivo central es demostrar la utilidad real de los procesadores cuánticos a corto plazo (tecnología NISQ) y desarrollar bibliotecas de programación de código abierto. Desde el CITIC, se ha trabajado profundamente en el codiseño de algoritmos, inteligencia artificial simbólica y sistemas basados en reglas cuánticas, conectando la investigación fundamental con aplicaciones directas para la industria.

PID2023

Financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y la Agencia Estatal de Investigación, este proyecto se centra en la vanguardia de la biomedicina digital y la salud clínica. Su objetivo es desarrollar algoritmos de machine learning de nueva generación para el análisis automatizado de registros médicos del sueño, abordando trastornos como la apnea, que afectan a millones de personas. El proyecto destaca por su enfoque híbrido, ya que incorpora mecanismos de autoatención, inteligencia artificial con intervención de expertos humanos (human-in-the-loop) y la ejecución de sistemas de inferencia y clasificación basados en computación cuántica, con la intención de lograr niveles de precisión y eficiencia diagnóstica superiores a los métodos convencionales.

PCI2025-163180

AEI

Proyecto MICIU

Vinculado a los fondos para la colaboración internacional de la Agencia Estatal de Investigación, este proyecto refuerza la participación española y gallega dentro de la estructura del Quantum Excellence Centre. Supone una inyección clave de recursos que permite al personal investigador del CITIC liderar áreas tecnológicas en convocatorias competitivas de alcance global, garantizando que el diseño arquitectónico y la evaluación de los futuros sistemas cuánticos europeos cuenten con la validación de los especialistas en supercomputación del centro.

PID2024

Proyecto Nacional

DeepQuantum

Este proyecto nacional, de carácter profundamente disruptivo, explora la convergencia de dos de las tecnologías más transformadoras de la actualidad: el Deep Learning (Aprendizaje Profundo) y la Computación Cuántica. DeepQuantum investiga cómo las arquitecturas de redes neuronales clásicas pueden ser reformuladas mediante puertas lógicas y circuitos cuánticos para escalar el procesamiento de datos masivos. Su desarrollo está orientado a mejorar los modelos de clasificación y predicción en entornos de alta complejidad, superando los cuellos de botella computacionales tradicionales mediante el aprovechamiento de la superposición y el entrelazamiento cuántico.

ED431F 2025/032

Xunta de Galicia

Proxecto de Excelencia

El principal objetivo del proyecto es el desarrollo de metodologías avanzadas basadas en algoritmos de deep learning y redes de neuronas artificiales que mejoren las soluciones actuales para modelos matemáticos que surgen en los ámbitos de la ingeniería y la ciencia en términos de eficiencia, entendida esta última como una combinación satisfactoria de precisión, rendimiento y robustez/interpretabilidad, acercándose o incluso superando a los métodos numéricos clásicos. En las soluciones propuestas se incorporan paradigmas de computación avanzados, tales como la computación de altas y la computación cuántica, obteniendo soluciones híbridas.

ED431F 2025/035

Xunta de Galicia

Proxecto de Excelencia

El objetivo principal del proyecto es el de proporcionar soluciones integrales para el análisis automático de registros biomédicos en medicina del sueño. A tal fin, se investiga el desarrollo de algoritmos de nueva generación, incluyendo el uso de computación cuántica y aprendizaje máquina cuántico como estrategias para la explotación de datos de alta dimensionalidad y la detección de correlaciones complejas en los datos fisiológicos.

PID2022

Proyecto MICINN

Arquitecturas, Frameworks y Aplicaciones de la Computación de Altas Prestaciones

Esta investigación constituye la base de infraestructura y software sobre la que se sustenta la integración clásico-cuántica. Centrado en la Computación de Altas Prestaciones (HPC), el proyecto diseña y optimiza metaheurísticas paralelas y arquitecturas de ejecución eficientes. Los frameworks desarrollados aquí son esenciales para garantizar que las cargas de trabajo de los simuladores y los computadores cuánticos se sincronicen perfectamente con los supercomputadores clásicos, asegurando un entorno fluido de experimentación sin penalizaciones de rendimiento en la comunicación entre sistemas.

CESGA

Contrato de benchmarking

Esta alianza estratégica y continuada con el Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA) pone en valor la experiencia técnica del CITIC en la evaluación de infraestructuras complejas. Mediante este contrato, el laboratorio se encarga de someter a pruebas de rendimiento (benchmarking) y estrés al equipamiento cuántico instalado en el CESGA. Los resultados proporcionan métricas independientes, trazables y objetivas sobre la utilidad y capacidad real del procesador cuántico para resolver casos de uso procedentes tanto de la comunidad investigadora como del tejido empresarial.

QCARE

Contrato QCARE con Fsas Technologies (Fujitsu)

QCARE es un claro ejemplo de transferencia tecnológica internacional y colaboración público-privada. Este proyecto une al CITIC con entidades como Izertis y el International Quantum Center de Fsas Technologies (una compañía del Grupo Fujitsu). Su misión es transformar la eficiencia y la personalización del sistema sanitario combinando IA y computación cuántica. El trabajo se orienta a resolver retos computacionalmente críticos, como la predicción rápida de interacciones de proteínas para el descubrimiento de nuevos fármacos, la reconstrucción de árboles filogenéticos para predecir variantes genéticas y, en definitiva, la aceleración de tratamientos médicos vitales.

06 — Proyectos

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN

07 — Equipo

PERSONAL INVESTIGADOR DEL QUANTUM LAB

1-4 junio de 2026

Curso de introducción a la computación cuántica

Elías Fernández-Combarro (Universidad de Oviedo)

3 de julio de 2026

Conferencia

Conferencia Ángel Rodriguez Rozas (Banco Santander)

21-29 de septiembre de 2026

Congresso Brasileiro de Ciências e Tecnologias Quânticas (CBCTQ 2026)

Eduardo Mosqueira Rey: Tutorial Quantum Machine Learning

28 Abril 2026

Seminario TIC-Talk: Fernando Mondragón Sampedro

Quantum Machine Learning al límite: la pesadilla de la concentración exponencial

26 Noviembre 2024

Seminario TIC-Talk: Diego Álvarez Estévez

Learning with quantum kernels: the director’s cut

08 — aCTIVIDADES

ACTIVIDADES