Alice & Bob, una empresa de computación cuántica con sede en París y Boston que tiene como objetivo crear la primera computadora cuántica universal y tolerante a fallos, ha recibido 3.404.446 euros (3,9 millones de dólares) del programa de Computación Cuántica para Química Computacional (QC 3) de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-Energía (ARPA-E) del Departamento de Energía de EE. UU.
Esta financiación apoyará el desarrollo de algoritmos cuánticos tolerantes a fallos centrados en descubrir el magnetismo permanente libre de tierras raras, un componente crucial en turbinas y motores eléctricos.
“Diseñar imanes de alto rendimiento sin elementos de tierras raras es uno de los problemas más difíciles en la ciencia de los materiales, ya que estos materiales son extremadamente difíciles de simular con computadoras clásicas. Un enfoque híbrido, donde los métodos clásicos calculan parámetros ambientales y las computadoras cuánticas simulan sistemas electrónicos altamente correlacionados con mayor precisión, podría acelerar significativamente el descubrimiento de nuevos materiales magnéticos”, afirmó Juliette Peyronnet, directora general de Alice & Bob en Estados Unidos.
Fundada en 2020 por Raphaël Lescanne y Théau Péronnin, Alice & Bob está especializada en qubits de gatouna tecnología pionera desarrollada por los fundadores de la empresa y posteriormente adoptada por Amazon. La empresa, al mostrar las capacidades de su arquitectura cat, ha demostrado que puede reducir las necesidades de hardware para construir una computadora cuántica útil a gran escala hasta 200 veces en comparación con otros métodos.
“En el centro de la eficiencia del hardware de los qubits cat se encuentra la supresión inherente de los errores de inversión de bits, uno de los dos tipos de errores que afectan a las computadoras cuánticas. Esta propiedad es clave para permitir arquitecturas más eficientes para computadoras cuánticas tolerantes a fallas (FTQC) que resistan errores y puedan usarse en aplicaciones del mundo real”, explicó la compañía. Afirma ser el único jugador que desarrolla computadoras cuánticas que utilizan exclusivamente este tipo de qubit.
Alice y Bob afirman que los imanes de alto rendimiento son fundamentales para muchas tecnologías esenciales para la transición energética global. El imán dominante hoy en día, el neodimio-hierro-boro (NdFeB), fue descubierto en la década de 1980 y se basa en elementos de tierras raras y procesos relacionados cuyas cadenas de suministro están geográficamente concentradas y políticamente limitadas.
La empresa afirma que ha sido difícil encontrar alternativas. El comportamiento magnético de los materiales candidatos es el resultado de complejas interacciones cuánticas entre electrones, lo que hace que la simulación precisa sea un gran desafío para las computadoras clásicas. Las computadoras cuánticas, que modelan directamente sistemas cuánticos, podrían permitir a los investigadores simular estos materiales de manera mucho más eficiente.
Para alcanzar su objetivo, Alice & Bob se esforzarán por alcanzar una velocidad de cálculo 10.000 veces mayor en comparación con las simulaciones clásicas de última generación, lo que permitirá realizar cálculos realistas de materiales en aproximadamente un día. Mostrarán esta aceleración experimentalmente en los ordenadores cuánticos tolerantes a fallos de Alice & Bob y, teóricamente, con estimaciones de recursos.
“Encontrar formas de preparar estados de alta calidad a través de la optimización de redes tensoriales es una herramienta crítica que ayudará a desarrollar algoritmos cuánticos tolerantes a fallas aplicados a desafíos como los imanes permanentes de minerales libres de tierras raras. Este esfuerzo de equipo converge experiencia para aprovechar la computación cuántica para un resultado práctico e importante”, dijo Marco Cerezo, científico de Los Álamos y líder del laboratorio del proyecto.
Alice & Bob liderarán el proyecto de tres años en colaboración con el Laboratorio Nacional de Los Álamos, el acelerador de investigación avanzada de GE Vernova, y el profesor Emanuel Gull (profesor visitante en la Universidad de Varsovia y profesor de la Universidad de Michigan), encabezando un grupo que desarrollará algoritmos clásicos para trabajar junto con los algoritmos cuánticos de Alice & Bob.
Los Álamos desarrollará herramientas de redes tensoriales para optimizar circuitos cuánticos, y el acelerador de investigación avanzada de GE Vernova realizará un análisis tecnoeconómico de las oportunidades de descubrimiento de materiales habilitadas por el algoritmo híbrido.
Alice & Bob creen que si este enfoque tiene éxito, podría acelerar el desarrollo de imanes más baratos y sostenibles para futuras tecnologías energéticas e industriales. El algoritmo desarrollado también podría adaptarse fácilmente para resolver otros problemas desafiantes en química y ciencia de materiales.
El año pasado, la empresa aumentó 100 millones de euros en su ronda de financiación Serie B, liderada por Future French Champions (FFC), AVP (AXA Venture Partners) y Bpifrance.