Näin Suomesta tuli kvanttialan edelläkävijä

Kuvitellaan tulevaisuus, jossa kvanttitietokoneilla ratkotaan nykytietokoneille mahdottomia ongelmia ja kvanttiteknologiat vauhdittavat talouskasvua. Yliopisto-opiskelijat tekevät ennennäkemättömän tarkkoja mittauksia kvanttiantureilla ja kvanttisalaus turvaa tiedonsiirtoa. 

Tällainen tulevaisuus voi olla lähempänä kuin luulisi – ja Suomi on avainasemassa sen rakentamisessa.

Ute­liai­suus vei Suo­mea eteen­päin

Suomi on investoinut kvanttiteknologian tutkimukseen ja innovaatioihin jo vuosikymmenten ajan. Työ alkoi 1960-luvulla, ja alusta lähtien tärkeässä roolissa oli uteliaisuuslähtöinen perustutkimus.

Pitkäjänteinen panostus on tuottanut tulosta. Yksi hyvä esimerkki on Olli V. Lounasmaan perustama Kylmälaboratorio.

”Kaikki alkoi yksinkertaisesta tutkimuskysymyksestä: mikä on alhaisin mahdollinen lämpötila, jonka voimme saavuttaa? Se johti maailman ensimmäisiin kuuluvan ultramatalien lämpötilojen tutkimuksen laboratorion perustamiseen”, sanoo Jukka Pekola, Aalto-professori ja Suomen kansallisen kvantti-instituutin InstituteQ:n johtaja.

Nykyään Suomi on yksi maailman johtavista maista suprajohtavassa kvanttiteknologiassa, joka tarvitsee toimiakseen erittäin kylmiä olosuhteita. Otaniemen laboratorioissa tehty tutkimus loi siten pohjaa kokonaan uudelle teollisuudenalalle. Kylmälaboratorio ja muut vierekkäiset laitokset Otaniemessä kehittyivät myöhemmin Suomen kansalliseksi nano-, mikro- ja kvanttiteknologian tutkimusinfrastruktuuri OtaNanoksi. Tutkijoille, startupeille ja yrityksille OtaNanon huippulaitteistot ovat valttikortti sekä tutkimuksessa että innovaatioiden kehitystyössä. 

Suomen valtio jatkaa kvanttitutkimuksen tukemista merkittävillä investoinneilla. Viimeaikaisia hankkeita ovat esimerkiksi Jyväskylän yliopiston koordinoima kvanttimateriaalien huippuyksikkö ja Aallon koordinoima Suomen kvanttilippulaiva. Lisäksi Aalto koordinoi Suomen opetus- ja kulttuuriministeriön rahoittamaa kolmivuotista Quantum Doctoral Pilot Programme -ohjelmaa (QDOC).

”QDOC kouluttaa seuraavan sukupolven suomalaisia kvanttiteknologian asiantuntijoita. Noin 90 opiskelijaa tekee tutkimustaan eri puolilla Suomea sijaitsevissa yliopistoissa. Pilottiohjelma on houkutellut kansainvälisiä osaajia eri puolilta maailmaa. Tällaiset ohjelmat auttavat Suomea säilyttämään asemansa alan edelläkävijänä”, sanoo Aalto-yliopiston fysiikan professori ja QDOC-ohjelman johtaja Adam Foster.

Tut­ki­muk­ses­ta syn­tyy lii­ke­toi­min­taa

Mitä Suomen pitkäjänteinen panostus perustutkimukseen on sitten tuottanut taloudellisesti?

Hyvä esimerkki on Bluefors, joka on kvanttiteknologian tutkimuksessa ja kehityksessä käytettävien jäähdyttimien maailmanlaajuinen markkinajohtaja. Sen liikevaihto oli vuonna 2025 217 miljoonaa euroa. 

Blueforsin jäähdyttimen alkuperäinen prototyyppi on löytyy edelleen samassa Kylmälaboratoriossa, joka perustettiin yli 60 vuotta sitten.

Bluefors ei ole ainoa Otaniemestä ponnistanut kvanttiteknologiayritys, joka on kasvanut kansainväliseksi menestystarinaksi. IQM Quantum Computers valmistaa suprajohtavia kvanttitietokoneita eri puolille maailmaa, ja se on ensimmäinen eurooppalainen kvanttitietokoneyritys, joka on listautunut pörssiin Yhdysvalloissa.

Bluefors ja IQM yhteiskehittävät teknologiaansa Suomessa. Yritysten komponentteja hyödynnetään esimerkiksi Aalto-yliopiston 20 kubitin kvanttitietokoneissa.

Tässä on suomalaisen kvanttiteknologian arvoketjun vahvuus: pitkäjänteinen perustutkimus synnyttää uusia löytöjä, joista voi kasvaa kaupallisia tuotteita ja uusia kasvuyrityksiä. Osa kasvuyrityksistä kasvaa kansainvälisiksi edelläkävijöiksi ja synnyttää puolestaan uusia tutkimusta kaupallistavia yrityksiä.

”Suomen kvanttilippulaiva on synnyttänyt kolme uutta yritystä kahden ensimmäisen toimintavuoden aikana: laitteistopuolella A-Gate Sensorsin ja Arctic Instrumentsin sekä ohjelmistopuolella QMillin. Lisäksi keskitymme kvanttimateriaalien tutkimukseen, ekosysteemin kehittämiseen ja tutkimuksen tukemiseen erilaisten rahoitusinstrumenttien kautta. Aloitimme vuonna 2024, mutta olemme jo saavuttaneet hienoja tuloksia”, sanoo kvanttilippulaivaa johtava Aalto-yliopiston fysiikan professori Peter Liljeroth.

Seuraavaksi tarvitaan käyttäjiä

Suomen seuraavia askeleita ohjaavat Kansallinen kvanttiteknologiastrategia 2025–2035 ja sitä seurannut InstituteQ:n laatima kvanttiteknologian tiekartta. Niissä hahmotellaan kunnianhimoinen mutta realistinen tavoite: Suomesta halutaan teknologisesti itsenäinen ja kansainvälisesti johtava maa kvanttitieteessä ja -teknologiassa.

Vuoteen 2035 mennessä tavoitteena on kasvattaa Suomen kvanttialan liikevaihto kolmeen miljardiin euroon, saada alalle 400 miljoonaa euroa yksityisiä investointeja ja luoda 10 000 teollista työpaikkaa. Tavoitteiden saavuttaminen edellyttää yhteistyötä tutkimusorganisaatioilta, ministeriöiltä, korkeakouluilta ja yrityksiltä.

”Suomen kvanttistrategia on ainutlaatuinen, koska kvanttiteollisuuden toimijat olivat mukana strategiatyössä alusta alkaen. Niiden näkemykset näkyvät läpi strategian ja tiekartan. Yritysten ottaminen mukaan jo varhaisessa vaiheessa antaa Suomelle kilpailuetua siinä, miten yksityiset innovaatiot voidaan muuttaa yhteiseksi menestykseksi”, sanoo Liljeroth, joka osallistui strategiaa valmistelleeseen työryhmään.

Pelkkä tutkimus ja teknologian kehittäminen eivät kuitenkaan riitä. Tarvitaan myös yrityksiä, jotka ottavat kvanttiteknologiat käyttöön.

InstituteQ:n tehtävänä on yhdessä Business Finlandin ja suomalaisen kvanttiekosysteemin kanssa tunnistaa potentiaalisia käyttäjäyrityksiä, houkutella niitä mukaan ja auttaa niitä ottamaan kvanttiteknologioita käyttöön. Tavoitteena on, että Suomessa olisi 50 kvanttiteknologiaa aktiivisesti hyödyntävää loppukäyttäjäyritystä vuoteen 2030 mennessä.

Kansallinen kvanttiteknologian tiekartta 2025–2035 keskittyy kolmeen teknologiaan: kvanttilaskentaan, kvanttianturointiin ja kvanttiviestintään.

Tiekartan mukaan kvanttiteknologioista voivat hyötyä ensimmäisten joukossa esimerkiksi terveydenhuolto ja lääketeollisuus, puolustus, rahoitusala, metrologia ja kaivosteollisuus.

InstituteQ kokoaa alan toimijat yhteen

Aalto-yliopisto, Helsingin yliopisto ja VTT perustivat InstituteQn vuonna 2021. Myöhemmin mukaan ovat liittyneet myös Itä-Suomen, Jyväskylän, Oulun, Tampereen ja Turun yliopistot sekä CSC – Tieteen tietotekniikan keskus.

InstituteQ kokoaa yhteen tutkimuksen, yritykset ja julkishallinnon vauhdittamaan kvanttitieteen ja -teknologian kehitystä Suomessa. Sen kolme keskeistä toimintoa ovat tutkimukseen keskittyvä ResQ, liiketoimintaa ja innovaatioita edistävä InnoQ sekä koulutukseen keskittyvä EduQ.

Tavoitteena on viedä suomalainen tieteellinen huippuosaaminen laboratorioista käytännön sovelluksiin ja vahvistaa Suomen asemaa kansainvälisesti verkottuneena kvantti-innovaatioiden keskuksena.

InstituteQ yhteydessä toimivat myös Suomen kvanttilippulaiva sekä Quantum Doctoral Pilot Programme (QDOC), jotka tukevat tutkimusta ja kouluttavat seuraavan sukupolven kvanttiteknologian asiantuntijoita. Tavoite on yhteinen: varmistaa, että Suomella on riittävä osaaminen, teknologia ja valmiudet hyödyntää kvanttiteknologioiden tarjoamat mahdollisuudet, ja että mahdollisimman suuri osa uuden teknologian arvosta syntyy Suomessa.