Harvinaisuus! Suomi onnistui kehittämään kvanttitietokoneen kotimaisin voimin

Teksti Marja Ollakka, kuvat XVTT ja Peter Franco/IQM

Uusi suomalainen kvanttitietokone on nyt valmis yritysten ja tutkijoiden hyödynnettäväksi. Suomen kvanttiteknologiasektori ottaa suuren harppauksen eteenpäin, kun VTT:n ja IQM:n yhdessä kehittämä 50 kubitin kvanttitietokone otettiin käyttöön. 

Suprajohtava kvanttitietokone sijaitsee metallikuoren sisällä kryostaatissa, joka jäähdyttää kvanttiprosessorin lähelle absoluuttista nollapistettä. Kylmyys on välttämätöntä suprajohtavuuden ja kvanttitilan ylläpitämiseksi. Se varmistaa, että kubitit voivat toimia halutulla tavalla ilman häiriöitä.

Suomi on ensimmäinen maa, jolla on Euroopassa kehitetty ja valmistettu 50-kubittinen suprajohtava kvanttitietokone. Se pystyy ratkaisemaan laskelmia, joihin perinteiset supertietokoneet eivät kykene. Uuden siruteknologian ansiosta oli mahdollista vähentää merkittävästi tietokoneen kohinaa ja lisätä laskelmissa käytettyjen kubittien määrää. 

”Suomi on yksi harvoista maista, joka on onnistunut kehittämään kvanttitietokoneen kotimaisin voimin”, VTT:n tutkimuspäällikkö Pekka Pursula iloitsee.

VTT avasi 50-kubittisen kvanttitietokoneensa nyt myös tutkijoiden ja yritysten käyttöön. Se on ollut jo muutaman kuukauden testikäytössä VTT:llä sekä parilla pilottiyrityksellä esimerkiksi materiaalimallinnukseen liittyvien haasteiden ratkaisemiseksi. Tulokset ovat olleet lupaavia. 

50 kubitin kvanttitietokone tarjoaa suomalaiselle teollisuudelle tilaisuuden käyttää kvanttilaskentaa erilaisissa teollisissa haasteissaan.

VTT ja IQM yhteistyössä

Kvanttitietokone kehitettiin Suomessa julkisen vallan tahdon ja tuen turvin. Suomen hallitus myönsi 50 kubitin kvanttitietokoneen kehittämiseen 20 miljoonaa euroa vuonna 2020. Hankkeen tavoitteena oli vahvistaa kvanttilaskennan osaamista Suomessa. Hanke saavutti päätavoitteensa eli Suomeen avattiin vaiheittain ensin 5-kubittinen ja 20-kubittinen tietokone, jotta päästiin päätavoitteeseen, 50-kubittisen kvanttitietokoneeseen.

Tätä säihkettä ei moni näe: jos suojakuori poistetaan, paljastuvat kvanttitietokoneen kullatut kupariosat. Kuoren poisto kylmän ympäriltä vaatii kuitenkin noin viikon työn. Siihen ei ole tarvetta kovinkaan usein.

”Johtajuus kriittisissä teknologioissa, kuten kvanttilaskennassa, on Suomelle elintärkeää.”

Suomen kvanttitietokoneet on kehitetty VTT:n ja suomalaisen IQM Quantum Computersin yhteisenä projektina. VTT kehitti erityisesti kubittien signaalien lukuun käytettäviä suprajohtavia TWPA-vahvistimia sekä kvanttiprosessorin sirutason integrointi- ja paketointiratkaisuja. IQM vastasi VTT:n kehittämien komponenttien ja koko kvanttitietokoneen integroinnista toimivaksi järjestelmäksi.

“Tämän kvanttitietokoneen toimitus on merkittävä virstanpylväs yrityksemme päämäärässä kohti laajamittaista kvanttilaskennan käyttöönottoa, jonka sovelluksia ovat muun muassa kvanttikoneoppiminen, optimointi tai simulointi”, sanoo Jan Goetz, IQM:n toinen toimitusjohtaja ja perustaja.

”Yhteistyömme VTT:n kanssa 50 kubitin järjestelmän kehittämisisessä on toiminut perustana 54 kubitin Radiance-kvanttitietokoneellemme, jota toimitamme asiakkaillemme maailmanlaajuisesti. Olemme nyt täydessä vauhdissa vastataksemme kvanttitietokoneidemme kasvavaan kysyntään, joiden tarkoituksena on edistää tieteellisiä läpimurtoja ja lopulta saavuttaa kvanttihyöty”, Goetz kertoo.

Kvanttiteknologian yritysekosysteemi kasvussa

VTT:n liiketoiminta-alueen johtajan Erja Turusen mukaan nyt on juuri oikea aika yritysten pohtia, miten kvanttilaskentaa voi hyödyntää liiketoiminnassa.

”Johtajuus kriittisissä teknologioissa, kuten kvanttilaskennassa, on elintärkeää Suomelle. Meidän on sekä hallittava kvanttitietokoneiden rakentaminen että niiden hyödyntäminen käytännön sovelluksissa. Nyt on aika ryhtyä kehittämään sovelluksia koko Suomen ekosysteemin voimin”, Turunen sanoo.

Suomen kvanttiteknologian yritysekosysteemiin on syntynyt viime vuosina useita startup-yrityksiä. Suomen kvanttiteknologian tutkimus- ja kehitysekosysteemin InstituteQ:n alla toimii BusinessQ, joka kokoaa Suomen kvanttiarvoketjussa toimivat yritykset yhteen.

BusinessQ:n jäsenenä on tällä hetkellä yli 25 yritystä teknologiakehittäjistä loppukäyttäjiin. Se auttaa yrityksiä kaupallisten sovellusten ja tuotteiden kehittämiseen, kvanttiteknologian käyttöönottoon ja uuteen liiketoimintaan. Uusi 50 kubitin kvanttitietokone avaa ekosysteemin yrityksille mahdollisuuden kehittää uusia kaupallisia tuotteita ja sovelluksia. 

Lue lisää:

VTT:n kvanttilaskenta

The Finnish Quantum Institute

Suomeen jo toinen kvanttitietokone

OLED-tekniikassa suomalaistutkija Petri Murron läpimurto

Kemian Nobel kvanttipisteiden kehittämisestä – hyöty nähty jo QLED-sovelluksissa

Kirjaudu sisään

* pakollinen kenttä