Kvanttiteknologian täysi hyödyntäminen maailman suurimpien haasteiden ratkaisemiseksi edellyttää, että kvanttitietokoneiden tehot skaalataan miljooniin kubitteihin. Helmikuussa toimintansa aloittanut VTT:stä spinnannut SemiQon tähtää markkinoille tuomalla tähän haasteeseen vastaavan ratkaisun kehittämällä teknologiaa kvanttisirujen valmistamiseksi edullisesti, nopeasti ja kestävästi piipohjaisista puolijohteista.

Piipohjainen puolijohdeteknologia on skaalattavissa, kuten Mooren laki on osoittanut jo vuosikymmenien ajan. Edullisuuden ja helpon valmistustavan lisäksi piipohjaisten puolijohteiden etuja ovat kestävyys ja ohjattavuus. Piipohjaisiin puolijohteisiin perustuvat kvanttisirut toimivat korkeammassa lämpötilassa kuin nykyiset kvanttitietokoneet. Näiden ominaisuuksien ansiosta voi tulevaisuudessa olla mahdollista rakentaa virheettömästi toimivia miljoonien kubittien kvanttitietokoneita.

Tällä hetkellä maailmalla on skaalattavuusongelman takia alle sata kvanttitietokonetta ja sellaisen hinta on vähintään 10 miljoonaa euroa. Kvanttifyysikot ja insinöörit ympäri maailmaa pyrkivät ratkaisemaan, miten tuottaa yhä tehokkaampia kvanttitietokoneita.

SemiQonin toimitusjohtaja Himadri Majumdarin mukaan kvanttiteknologian globaalia kehitystä hidastavat juuri kubittimäärän kasvattamiseen liittyvät ongelmat sekä teknologian korkeat kustannukset ja kestävyyshaasteet. - SemiQonin teknologian avulla valmistamiemme sirujen avulla kvanttitietokone voi toimia korkeammassa lämpötilassa ja vaatii siten vain murto-osan vaihtoehtoisten ratkaisujen vaatimasta energiasta, Majumdari selventää.

Nykyiset kvanttitietokoneet suoriutuvat optimointitehtävistä, esimerkiksi monimutkaisista logistisista tehtävistä. Tulevaisuudessa kvanttitietokoneet voivat mallintaa viruksia ja lääkeaineita tai suunnitella ratkaisuja ilmastonmuutokseen. Useat tekijät rajoittavat kuitenkin kubittien määrää ja siksi tarvitaan SemiQonin kaltainen puolijohdeprosessoreihin perustuva vaihtoehto.

- Meidän on kasvatettava kvanttitietokoneiden prosessointitehoa eksponentiaalisesti ennen kuin voimme ratkaista maailman suurimpia haasteita. SemiQonin piipohjaisiin puolijohteisiin perustuva kubittiteknologia on tähän elegantti ratkaisu, toteaa VTT:n mikroelektroniikka- ja kvanttiteknologiatutkimuksen johtaja Tauno Vähä-Heikkilä.

Rahoittaja Voima Venturesin partneri Jussi Sainiemen mukaan suurin osa kvantti-investoinneista maailmalla on kohdistunut suprajohtaviin ja muihin kubittiteknologioihin. - Piipohjainen puolijohdekubittiteknologia on kuitenkin edelleen alirahoitettu, vaikka sen skaalautuvuuteen ei liity samanlaisia haasteita kuin useammilla muilla teknologiolla. SemiQonilla on poikkeuksellisen vahva tiimi, joka kykenee edistämään kvanttilaskennan kehitystä, Sainiemi kommentoi.

Piille on jo olemassa teollisen mittakaavan valmistusprosesseja ja -ympäristöjä, koska sitä käytetään tavallisten tietokoneiden ja muiden elektroniikan laitteiden mikrosirujen valmistuksessa. SemiQon toimii tällä hetkellä tällaisessa pilotointiympäristössä Espoon Otaniemessä.

SemiQon on ollut mukana VTT LaunchPad -yrityshautomossa, jonka tavoitteena on kaupallistaa VTT:n tutkimusta ja teknologiaa spin-off-yrityksiksi. Hautomo tuo yhteen VTT:n tutkijat ja IPR-tarjoaman, parhaan liiketoimintaosaamisen ja sijoittajat ja tukee tiimejään kehittämään VTT:n immateriaalioikeuksia rahoitettaviksi spin-off-yrityksiksi.

Kuvassa SemiQon-tiimi vasemmalta: Himadri Majumdar ja Mika Prunnila (istumassa) sekä Janne Lehtinen ja Markku Kainlauri. (Kuva: SemiQon)