Por Canuto  

La startup finlandesa Coherence Quantum obtuvo EUR 2,78 millones para desarrollar componentes que reduzcan el calor y el ruido que el cableado lleva hasta los cúbits. Su objetivo es aliviar un límite físico que podría complicar el paso de cientos a miles de unidades de computación cuántica.
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  • La ronda semilla fue liderada por Lifeline Ventures y contó con la participación de Mårten Mickos, exdirector ejecutivo de MySQL.
  • La empresa estima que controlar 1.000 cúbits podría requerir al menos 3.000 líneas, frente a unas 1.000 que pueden alojar los refrigeradores estándar actuales.
  • Coherence Quantum presentó cuatro solicitudes de patente relacionadas con filtrado, conexiones ajustables, medición de ruido térmico y control de las funciones de cada cúbit.

Coherence Quantum, una startup derivada de la Universidad de Aalto y con sede en Espoo, Finlandia, recaudó EUR 2,78 millones en una ronda semilla para desarrollar tecnología de control criogénico destinada a computadoras cuánticas. La empresa busca reducir el calor y el ruido que el cableado lleva hasta los cúbits, un desafío que podría crecer a medida que los procesadores incorporen más unidades de cálculo.

La ronda fue liderada por Lifeline Ventures y contó con la participación de Mårten Mickos, exdirector ejecutivo de MySQL. Según explicó Aashish Sah, director ejecutivo y cofundador de Coherence Quantum, pasar de cientos a 1.000 cúbits exigiría al menos 3.000 líneas de control, mientras que los refrigeradores estándar actuales pueden alojar alrededor de 1.000.

El cableado amenaza con limitar la escala

Las computadoras cuánticas basadas en cúbits superconductores o de espín necesitan temperaturas cercanas al cero absoluto para que sus circuitos eléctricos exhiban comportamientos regidos por la mecánica cuántica. El procesador opera dentro de un refrigerador de dilución, mientras que instrumentos situados a temperatura ambiente generan señales y las transportan hasta el chip mediante cables.

Ese montaje funciona con los sistemas actuales, pero su expansión presenta un problema de espacio, complejidad y energía térmica. Cada cable adicional lleva señales al procesador y también abre una vía por la que puede filtrarse calor, justo en un entorno donde los cúbits necesitan mantenerse aislados de perturbaciones externas.

Sah señaló que más del 99% de una señal de control enviada desde temperatura ambiente se disipa dentro del refrigerador. Según su explicación, esa energía contribuye a calentar el sistema y genera ruido que perturba los cúbits, por lo que considera que el enfoque actual resulta física y económicamente insostenible a la escala que pretende alcanzar la industria.

El cuello de botella no consiste únicamente en fabricar más cúbits, sino en controlar cada uno sin llenar el refrigerador con conexiones. Sah dijo que nadie ha construido todavía una computadora cuántica capaz de resolver problemas útiles a escala y que la industria aún trabaja para pasar de cientos de cúbits a miles, con objetivos que podrían llegar a cientos de miles.

Componentes para proteger los cúbits

Un refrigerador de dilución moderno es un sistema cerrado que puede enfriar un chip hasta unos 10 milikelvin, una temperatura muy inferior a la de cualquier electrodoméstico doméstico. Sin embargo, los fundadores de Coherence Quantum sostienen que los cúbits suelen comportarse como si estuvieran a 50 o 70 milikelvin, debido al calor y al ruido que llegan a través del cableado.

La diferencia importa porque un cúbit debe conservar su estado cuántico el tiempo suficiente para ejecutar operaciones. Sah describió una tensión central del diseño: si se aísla por completo, el cúbit puede mantener su estado durante mucho tiempo, pero queda desconectado de la electrónica que permitiría utilizarlo en un cálculo.

La empresa presentó cuatro solicitudes de patente para componentes que buscan gestionar ese equilibrio. La primera cubre elementos que, según Sah, reducen cien veces la perturbación inducida por calor; la idea es evitar que la energía se disipe cerca del cúbit y provoque ruido en el procesador.

Otra solicitud se refiere a un filtro ajustable que conecta o desconecta el cúbit del exterior en distintos momentos. El equipo también desarrolló un método que utiliza cambios en el acoplamiento para modificar la vida útil del cúbit, desde cientos de nanosegundos hasta cientos de microsegundos, y aprovechar esa variación para medir el ruido térmico y rastrear su origen.

La cuarta solicitud describe lo que la compañía denomina un dial cuántico, un sistema que conecta cada función solo cuando se necesita. Restablecer un cúbit, leer su estado y ejecutar una operación no ocurren necesariamente al mismo tiempo, explicó Sah, por lo que mantener menos conexiones permanentes podría prolongar su vida útil y reducir las líneas que entran al refrigerador.

Electrónica más cerca del procesador

Los componentes para computadoras cuánticas no son todos nuevos, y algunos ya pueden comprarse en el mercado, aclaró Sah. La propuesta de Coherence Quantum consiste en desarrollar piezas diseñadas para proteger los cúbits del ruido que, en su opinión, los componentes existentes todavía dejan pasar.

La visión más amplia es trasladar parte de la cadena de señales al interior del entorno frío. En vez de enviar todas las señales desde equipos ubicados a temperatura ambiente, la compañía quiere filtrar y generar algunas cerca del procesador, con componentes compactos que puedan funcionar junto a los cúbits.

Sah comparó ese camino con la evolución de la computación clásica, desde las máquinas de tubos de vacío que ocupaban edificios hasta equipos compactos. Aclaró que Coherence Quantum no está desarrollando transistores, sino electrónica similar que espera acercar al procesador cuántico sin sacrificar el rendimiento.

La compañía también reconoce que el desarrollo de hardware requiere ciclos de prueba e iteración que pueden ser más lentos que los avances en software. Sah señaló que los modelos de lenguaje grandes han progresado con rapidez, mientras que la robótica, pese a ser un campo más antiguo, sigue enfrentando el reto de construir y perfeccionar sistemas físicos.

Para llevar el proyecto desde la investigación hacia productos, Coherence Quantum se propone ampliar su laboratorio en Espoo, crear prototipos iniciales, desarrollar procesos de fabricación y hacer crecer el equipo. El dinero de la ronda semilla financiará esas tareas, aunque la prioridad inmediata de la startup es desarrollar la tecnología subyacente y no presentar aplicaciones comerciales ya consolidadas.

Un ecosistema cuántico en Finlandia

La empresa nació a partir de investigaciones realizadas en la Universidad de Aalto y empezó a tomar forma alrededor de 2024, cuando sus investigadores obtuvieron financiación para convertir el trabajo académico en prototipos. Las pruebas iniciales en su laboratorio indicaron que podían reducir las temperaturas de los cúbits, pero el equipo reconoció que necesitaba experiencia en negocios y comercialización.

Aashish Sah, físico cuántico, fundó la compañía junto con Suman Kundu, quien asumió como director de tecnología, y Erkki Soininen, director de producto. Soininen cuenta con más de 30 años de experiencia en desarrollo de productos y trabajó anteriormente en Bluefors, fabricante de equipos criogénicos; se unió primero como asesor durante el proyecto de investigación a negocio y luego decidió incorporarse a tiempo completo.

Mikko Möttönen, asesor fundador de la empresa, dirigió el laboratorio donde Sah realizó su investigación doctoral. Möttönen también es cofundador de IQM y QMill, y el trabajo de Sah se enfocó en filtros integrados en el chip para bloquear ruido en la frecuencia del cúbit, una cuestión que el equipo resume como el desafío de aislamiento y control.

Los fundadores vinculan el desarrollo de Coherence Quantum con una trayectoria local de investigación en bajas temperaturas. Olli Lounasmaa fundó en 1965 el Laboratorio de Baja Temperatura de lo que hoy es la Universidad de Aalto, y la experiencia en medición magnética ultrasensible contribuyó a formar conocimientos que, según Sah, se conectan con los cúbits superconductores utilizados actualmente por compañías como IBM, Google e IQM.

El ecosistema también incluye a Bluefors, que surgió de ese laboratorio en 2008, al centro de investigación nacional VTT y a empresas como IQM. Aalto ofrece además un programa de licenciatura en tecnología cuántica, que, de acuerdo con Sah, facilita que estudiantes hagan tesis en compañías locales y encuentren allí sus primeros empleos, una fuente de talento importante en un campo especializado.

Aplicaciones futuras y un reto todavía abierto

Los fundadores sitúan su tecnología en una capa del sistema que, a su juicio, ha recibido menos atención que el diseño de cúbits o el software cuántico. Esa capa conecta los bits cuánticos con la electrónica exterior, y su apuesta es que también tendrá que evolucionar si los procesadores aumentan de tamaño.

La financiación llega mientras investigadores y empresas trabajan hacia máquinas tolerantes a fallos, capaces de detectar y corregir sus propios errores. Coherence Quantum apuesta a que ese esfuerzo sostendrá la inversión en hardware, aunque la ronda no demuestra por sí sola que sus componentes vayan a resolver el problema ni que exista ya una computadora cuántica de uso general.

Sah presentó las posibles aplicaciones con cautela y señaló que la investigación fundamental suele comenzar por curiosidad antes de encontrar usos concretos. Mencionó la química, la física de materiales complejos y el descubrimiento de fármacos como áreas donde se espera que las computadoras cuánticas puedan superar a las clásicas, mientras describió las finanzas y la optimización como posibilidades menos seguras.

El cofundador también citó sensores de alta precisión y nuevas formas de comunicación segura como campos en los que la física cuántica ya está generando desarrollos. Sin embargo, reconoció que el hardware todavía atraviesa una etapa de construcción y que las aplicaciones prácticas deberán aclararse conforme avance la tecnología.

Petteri Koponen, de Lifeline Ventures, sostuvo que la arquitectura que rodea a los cúbits debe escalar junto con ellos si la computación cuántica va a crecer. Esa es la premisa que guía la inversión: lograr que el control de más unidades no dependa de añadir cables sin límite ni de llevar calor adicional al procesador.

El reto que enfrenta Coherence Quantum es técnico y aún está abierto: acercar electrónica funcional a un sistema extremadamente frío sin alterar el comportamiento de los cúbits. Si sus componentes cumplen lo que la empresa plantea, podrían ayudar a simplificar el cableado y el control de máquinas mayores, pero el trabajo inmediato sigue centrado en prototipos y desarrollo de laboratorio.

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