MATQu-hanke kehittää kvanttitietokonetta

VTT osallistuu Euroopan ensimmäiseen teollisuusvetoiseen kvanttitietokoneen komponentteja kehittävään hankkeeseen. Projekti keskittyy suprajohtavaan teknologiaan, jota pidetään yhtenä lupaavimpina ratkaisuna kvanttitietokoneiden rakentamisessa.

MATQu:ssa edistetään kvanttiprosessorin komponenttiteknologiaa sekä pyritään luomaan sovelluksiin tähtäävää teollista arvoketjua Eurooppaan. Mukana on eurooppalaisia laitevalmistajia, materiaalikehittäjiä ja sovelluskehitysten tekijöitä.

VTT vetää hankekokonaisuutta, jossa luodaan uusia menetelmiä kvanttitietokoneen osien testaamiseen. MATQu-hanke alkoi kesäkuussa 2021 ja jatkuu vuoteen 2024 asti. Tämän osittain EU-rahoitteisen projektin budjetti on lähes 22 miljoonaa euroa. 

VTT tiedotti asiasta 23.7.

Projektissa on myös kansallisia rahoittajia – Suomessa yhteisenä rahoittajana toimii Business Finland. Suomesta hankkeessa ovat VTT:n lisäksi mukana kvanttitietokoneisiin keskittyvä yritys IQM sekä atomikerroskasvatusteknologian yritys Beneq Oy.  

"Kvanttilaskennassa on paljon kehitettävää erityisesti komponenteissa. Kvantit ovat varsin kranttuja ja ne esimerkiksi vaativat mikropiireiltä suorituskyvyn, jollaista nykyinen kaupallinen mikroelektroniikka ei vielä pysty tarjoamaan", sanoo tiedotteessa VTT:n tutkimusprofessori Mika Prunnila. 

Kvanttitietokoneet teolliseen käyttöön

Kvanttitietokoneiden rakentaminen on tällä vuosituhannella ottanut suuria harppauksia. Suurimmat IT-alan yritykset ovat perustaneet omia tutkimusryhmiään. Tulokset ovat olleet onnistuneita, mutta toistaiseksi vasta pienessä skaalassa. 

Uusi hanke kerää yhteen eurooppalaisia tutkimuskeskuksia sekä eri yrityksiä. Tavoitteena on jalostaa aiempia löydöksiä ja kehittää uusia suurempaan mittakaavaan ja teolliseen toimintaympäristöön sopiviksi. 

Teollisen tuotantoympäristön ensisijainen tavoite on mahdollistaa isojen kvanttitietokoneiden rakentaminen tulevaisuudessa. Kvanttitietokoneilla voidaan ratkaista ihmiskunnan suuria kysymyksiä. Esimerkiksi kemiallisten yhdisteiden tarkka mallintaminen ei nykyisiltä tietokoneilta onnistu vaan siihen vaaditaan kvanttitietokonetta.  

"Kemian kautta vaikutus jokapäiväiseen elämään olisi käsin kosketeltava esimerkiksi lääketieteessä. Jotta siihen päästään, tarvitaan kuitenkin valtavan paljon isompia kvanttiprosessoreja kuin toistaiseksi on onnistuttu rakentamaan", sanoo VTT:n tutkimustiimin vetäjä Joonas Govenius. 

Suomessa on osaamiskeskittymä 

Suomessa on keskittymä suprajohtavien piirien osaajia sekä sopivaa laitteistoa niiden tekemiseen. VTT:llä on kehitetty jo 1980-luvulta asti kaupallisia laitteita, joissa on käytetty suprajohtavaa teknologiaa. Vaikkei näissä aiemmissa tuotteissa ole ollut kyse kvanttitietokoneista, on niissä paljon samankaltaisuuksia.

VTT:n pääpanos onkin itse kvanttibittien, eli kubittien, kehittämisessä. Kvanttitietokone tekee laskutoimituksensa kubiteilla.  

"VTT:n suprajohdeosaamiselle on aiemmin ollut kysyntää erityisesti erilaisissa anturisovelluksissa kuten esimerkiksi aivokuvantamisessa ja henkilöskannereissa. Nyt tämän osaamisen kysyntä on noussut aivan uudelle tasolle", sanoo Prunnila.