Propulser la découverte scientifique par l’IA et les technologies quantiques

Les technologies quantiques promettent de résoudre des problèmes actuellement hors de portée des ordinateurs classiques. Alors que les ordinateurs quantiques sont encore en développement, SandboxAQ, basé dans la Silicon Valley, exploite déjà la technologie quantique pour rester à la pointe de l’innovation. Nous avons parlé avec Fernando Dominguez Pinuaga, vice-président de la sensibilisation mondiale chez SandboxAQ, de la manière dont l’impact de l’IA est amplifié lorsqu’elle est combinée aux lois de la physique quantique.     

Comment les technologies quantiques vont-elles amener l’intelligence artificielle au niveau supérieur?

Fernando Dominguez Pinuaga: La publication publique de modèles d’IA générative tels que ChatGPT a été un moment de révolution pour l’humanité – mais ces outils ont leurs limites. Leur capacité à produire des textes et des images est impressionnante, mais en réalité, ils réalisent des analyses purement statistiques des données sur lesquelles ils ont été préentraînés. Si vous cherchez la clé pour guérir Alzheimer, ils ne pourront pas vous aider car la réponse ne se trouve pas simplement en ligne.

Gen AI et les grands modèles de langage (LLM) ont eu une influence énorme sur des activités telles que le support client et la création de contenu; Cependant, l’impact économique réel et la transformation attendue de secteurs comme la fabrication, la chimie, la finance et la pharmacie nécessitent un modèle différent conçu pour les tâches quantitatives.      

Pour aborder de telles questions complexes, l’IA doit être capable d’analyser la physique, la chimie et la biologie – parfois même au niveau atomique. Cela nécessite la combinaison de l’IA et des équations quantiques. 
Fernando Dominguez Pinuaga, SandboxAQ

Pour aborder de telles questions complexes, l’IA doit être capable d’analyser la physique, la chimie et la biologie – parfois même au niveau atomique – simulant le travail en laboratoire et modélisant le monde ainsi que son comportement. Cela nécessite la combinaison de l’IA et des équations quantiques. Chez SandboxAQ, nous travaillons avec de grands modèles quantitatifs (LQM), formés aux mathématiques, à la biologie et à la physique, et qui fournissent la précision scientifique et l’échelle computationnelle nécessaires pour résoudre les problèmes les plus complexes.

Lorsque nous travaillons avec des maladies telles que la maladie d’Alzheimer, nous commençons par utiliser un LLM au sein du LQM pour analyser toutes les informations disponibles, y compris les articles de recherche, les résultats d’essais cliniques, les données sur les gènes et protéines, ainsi que les composés ou expériences pharmaceutiques déjà essayés. Ensuite, nous demandons au LQM de synthétiser l’information, d’identifier les composés les plus prometteurs – en explorant l’espace chimique le plus large possible – et de simuler leurs comportements spécifiques. L’objectif est de trouver de nouveaux composés médicamenteux ayant le meilleur potentiel de succès avec le moins d’effets secondaires.

Ensuite, nous faisons passer ces solutions potentielles à nouveau dans les LQM, en les combinant avec des graphes de connaissances et des techniques d’IA. En fin de compte, nous utilisons des équations chimiques pour analyser le comportement des candidats finaux dans le monde réel. Cette approche nous permet d’identifier les candidats retenus à un rythme 40 à 50 fois plus rapide que les méthodes traditionnelles.

Dans quels domaines pensez-vous que la combinaison de l’IA et du quantique aura l’impact le plus significatif?

Le développement de médicaments est définitivement un domaine crucial. Aujourd’hui, il peut falloir 12 à 15 ans et dépenser 2 à 4 milliards de dollars pour créer un nouveau médicament, et le taux d’échec est d’environ 90 %. Si nous pouvons réduire le processus à cinq ans et augmenter le taux de réussite grâce aux LQM, à la simulation IA et à d’autres technologies, nous parlons d’une véritable révolution. Cette approche apporte déjà des avancées significatives dans la recherche sur les médicaments contre Alzheimer, Parkinson et le cancer.

En plus de notre travail avec l’industrie biopharmaceutique, je suis également très enthousiaste quant à ce qui peut être fait en chimie en utilisant des technologies et techniques similaires. Nous sommes actuellement impliqués dans le développement de nouveaux matériaux avancés, alliages, produits chimiques, chimies de batteries et catalyseurs destinés à une utilisation dans l’aérospatiale, l’automobile, la défense, l’énergie et d’autres industries. Nous avons même utilisé des LQM pour calculer l’énergie nécessaire à la décomposition de plusieurs molécules de PFAS – les soi-disant « substances chimiques éternelles ». D’autres domaines où notre expertise en IA et en quantique se croise incluent le diagnostic médical avancé, la gestion du chiffrement et la cybersécurité (nécessaires pour la mise en œuvre de la cryptographie post-quantique) ainsi que la navigation magnétique pour relever le défi mondial croissant du brouillage et de l’usurpation GPS.

Si nous pouvons réduire le processus à cinq ans et augmenter le taux de réussite grâce aux LQM, à la simulation IA et à d’autres technologies, nous parlons d’une véritable révolution. 
Fernando Dominguez Pinuaga, SandboxAQ

La cryptographie post-quantique est particulièrement intéressante pour le Luxembourg. Je pense que son écosystème financier innovant pourrait avoir le potentiel de devenir le premier au monde à être pleinement résilient sur le plan quantique. Les LQM peuvent également être appliquées à la modélisation financière, à la réduction des risques, à la détection de fraude et plus encore.

Existe-t-il un dénominateur commun entre les organisations qui adoptent ces technologies?

Nos partenaires couvrent plusieurs secteurs, de l’Institut des maladies neurodégénératives en Californie au Département de la Défense des États-Unis, Airbus et bien d’autres. Le dénominateur commun est qu’ils sont à l’aise avec la technologie, tournés vers l’avenir et excellent dans leurs domaines respectifs. Pour résoudre les problèmes commerciaux, scientifiques ou sociétaux sur lesquels ils travaillent depuis des décennies, ils doivent exploiter les dernières technologies. C’est pour ça qu’ils se tournent vers nous. Leur expertise dans le domaine, combinée à nos outils numériques avancés, crée l’équipe parfaite.

Les entreprises leaders du futur seront celles qui pourront intégrer des outils innovants dans leurs processus, apprendre à leurs employés à les utiliser et s’adapter à de nouvelles façons de travailler.
Fernando Dominguez Pinuaga, SandboxAQ

J’apprécie leur mentalité de croissance et leur approche qui dit : « Le jour où j’arrêterai d’apprendre ou d’adopter de nouvelles technologies, je suis mort. » Le monde va très vite. Les grands sujets d’aujourd’hui sont l’IA et les technologies quantiques, tandis que demain sera autre chose. Être ouvert d’esprit et prêt à adopter de nouveaux outils est vital. Les entreprises leaders du futur seront celles qui pourront intégrer des outils innovants dans leurs processus, apprendre à leurs employés à les utiliser et s’adapter à de nouvelles façons de travailler.

Quelle est la clé pour que des entreprises comme SandboxAQ restent à la pointe de l’IA et du quantum?

Notre talent natif de l’IA est primordial. Autrefois, on étudiait soit la biologie, soit l’informatique, donc on évoluait dans deux mondes distincts, et c’est toujours ainsi que fonctionnent la plupart des entreprises. Cependant, chez SandboxAQ, nous recherchons      une nouvelle génération de personnes multidisciplinaires ayant étudié à la fois la biologie computationnelle, la chimie ou la physique et l’IA ou le quantique dans les meilleures universités. En combinant les bons outils, ils peuvent résoudre des problèmes en quelques jours ou semaines qui prendraient traditionnellement des mois, des années, voire des décennies.  

Crédits photo: Nexus Luxembourg/Pancake ! Photographie