Mittava kvanttiteknologian kehityshanke tuo yhteen suomalaisen teollisuuden ja tutkimuksen

Merkittävä uusi tutkimushanke käynnistyi vauhdittamaan suomalaisen kvanttiteknologian edistymistä. VTT:n koordinoima QuTI-hanke kehittää uusia komponentteja, tuotantoratkaisuja ja algoritmeja kvanttiteknologian tarpeisiin. Business Finlandin osittain rahoittamassa QuTI-konsortiossa on mukana yhteensä 12 partneria. Kolmevuotisen hankkeen kokonaisbudjetti on noin 10 miljoonaa euroa.

Teollisuudessa on virinnyt laaja kiinnostus kvanttiteknologiaan, koska kvantti-ilmiöitä hyödyntämällä laskenta-, kommunikaatio- ja anturiratkaisujen suorituskykyä voidaan parantaa ennennäkemättömällä tavalla. VTT:n koordinoima ekosysteemihanke Quantum Technologies Industrial (QuTI) tuo yhteen suomalaisen teollisuuden ja tutkimusorganisaatioiden asiantuntemuksen uusien kvanttiteknologian ratkaisujen löytämiseksi.

”Kvanttiteknologia on monitieteellinen ja nopeasti etenevä ala. QuTI-konsortio tarjoaa ihanteellisen lähtökohdan suomalaisen teknologian ja teollisuuden kansainvälisen kilpailukyvyn vahvistamiselle tällä nopeasti kasvavalla alalla”, toteaa Mika Prunnila, VTT:n tutkimusprofessori ja QuTI-projektin koordinaattori.

QuTI-hankkeessa kehitettävät kvanttilaskennan ja -kommunikaation laitteistot perustuvat pitkälti mikrojärjestelmien, fotoniikan, elektroniikan ja kryogeniikan osaamiselle. Hankkeessa kehitetään räätälöityjä ohjelmistoja ja algoritmeja käsi kädessä laitteistojen kanssa, mikä vahvistaa kotimaista kvanttilaskentainfrastruktuuria. Lisäksi luodaan kvanttiteknologian tuotekehitykseen uusia työkaluja, jotka palvelevat niin QuTI-hankkeen tarpeita kuin koko kvanttiteknologian alaa.

QuTI-hanke kattaa koko kvanttiteollisuuden vaatiman arvoketjun materiaaleista ja laitteistoista ohjelmistoihin ja järjestelmätason ratkaisuihin. Hankkeessa on mukana 12 organisaatiota: tutkimuspartnereina VTT, Aalto-yliopisto, Tampereen yliopisto ja CSC – Tieteen tietotekniikan keskus sekä teollisuuspartnereina Bluefors, Afore, Picosun, IQM, Rockley Photonics, Quantastica, Saab ja Vexlum.

Aalto vahvistaa asiantuntemusta ja kehittää laitteistoja

Aalto vahvistaa hankkeessa suprajohtaviin piireihin liittyvää asiantuntemusta, ja kehittää laitteistoja. Sen johdosta tutkijat voivat entistä tarkemmin havaita mikroaaltokenttiä ja lämpötilaa sekä tehdä kvanttilaskentaa.

Hanketta vetää Aallossa vanhempi yliopistonlehtori Sorin Paraoanu, ja mukana ovat myös Aallon professori Jukka Pekola sekä Aallon ja VTT:n yhteinen professori Mikko Möttönen.

”Kehitämme muun muassa suprajohtavia kvanttiprosessoreja, kvanttialgoritmeja sekä uudenlaisia kvantti-ilmiöihin perustuvia mittaustapoja. Tutkimuksessamme tulemme hyödyntämään VTT:n asiantuntemusta näytteiden suunnittelussa ja valmistuksessa”, sanoo Paraoanu.

Pekolan tutkimusryhmän leipälaji on lämpötilan havainnointi. Ryhmässä on kehitetty kvanttilämpömittaria jo neljännesvuosisata, ja sitä on käytetty todella matalissa lämpötiloissa.

”Nyt olemme kehittämässä paljon nopeampia mittausmenetelmiä. Mittaustulos saadaan lähes tuhat kertaa nopeammin kuin aikaisemmin.”

Möttösen ryhmässä keskitytään muun muassa suprajohtavien kubittien ja erittäin herkkien säteilyilmaisimien kehitystyöhön. Nyt ryhmässä on tutkijatohtorin paikka auki tähän työhön.

Kvanttiekosysteemin lähtölaukaus

Kolmivuotinen QuTI-hanke toteutetaan Business Finlandin ja projektikumppaneiden yhteisrahoitteisena hankkeena, jonka kokonaisbudjetti on noin 10 miljoonaa euroa. Business Finlandin rahoitusosuus on 5,6 miljoonaa euroa.

”Kvanttiteknologia tarjoaa suuria mahdollisuuksia suomalaiselle teollisuudelle ja haluamme olla mukana tukemassa tätä kehitystä. Näemme että QuTI-hanke on monessa mielessä suomalaisen kvanttiekosysteemin konkreettinen lähtölaukaus”, toteaa Business Finlandin ekosysteemivastaava Kari Leino.

Tietokoneiden mikroprosessoreiden tavoin myös kvanttiteknologian komponenttien valmistus vaatii puhdastilaympäristön. VTT:n ja Aalto-yliopiston yhteinen Micronova-tutkimusinfrastruktuuri Espoossa on Pohjoismaiden suurin tutkimukseen keskittyvä puhdastila. Micronovan monipuolinen prosessivalikoima mahdollistaa kvanttiteknologian laitekehityksen esimerkiksi kvanttilaskennan ja -kommunikaation tarpeisiin. Kansalliseen OtaNano-tutkimusinfrastruktuuriin kuuluvalla Micronovalla on merkittävä rooli sekä QuTI-hankkeessa että Suomessa tehtävässä kvanttiteknologian tutkimuksessa ja kehityksessä. QuTI hyödyntää myös Tampereen yliopiston puhdastilojen optoelektroniikan valmistusosaamista.

Monet hankkeessa mukana olevat ryhmät toimivat osana Quantum Technology Finland -huippuyksikköä sekä kansallista kvantti-instituuttia (InstituteQ).

Katso alkuperäinen tiedote VTT:n sivuilla.