Kvanttitietokoneiden kehitystä kuvataan usein kubittien lukumäärällä, mutta Vexlumin toimitusjohtajan ja perustajaosakkaan Jussi-Pekka Penttinen mukaan tämä mittari ei kerro koko totuutta. Penttisen mukaan hyödyllinen skaalautuvuus määräytyy ennen kaikkea kubittien laadusta, ei pelkästä määrästä. - Hyödyllisessä skaalautuvuudessa kyse ei ole vain kubittien lukumäärästä vaan erityisesti myös kubittien laadusta eli koherenssiajasta ja kubittien välisestä vuorovaikutuksesta.
Tämä korostaa myös eri kvanttitietokonearkkitehtuurien eroja. Vexlumin laserit eivät liity suprajohtaviin kvanttikoneisiin, joissa kubitit on toteutettu sirupohjaisina rakenteina. Ne on suunnattu ioniloukku- ja atomipohjaisiin kvanttikoneisiin, joissa kubitit ovat yksittäisiä ioneja tai neutraaleja atomeja ja niiden ohjaus perustuu laservaloon.
Penttisen mukaan juuri näissä arkkitehtuureissa saavutetaan tällä hetkellä korkein kubittien laatu. Ioniloukku- ja atomipohjaisissa järjestelmissä kubitit voivat vuorovaikuttaa keskenään koko järjestelmän laajuudelta, mikä mahdollistaa suuret kvanttitilavuudet.
- Ioni- ja atomiloukkupohjaiset kvanttisysteemit tuottavat maailman laadukkaimpia kubitteja jotka voivat vuorovaikuttaa kaikkien järjestelmässä olevien kubittien välillä ja tämän ansiosta nämä systeemit saavuttavat suurimmat kvanttitilavuudet.
Näissä järjestelmissä laseri ei ole vain tukikomponentti, vaan koko kvanttikoneen suorituskykyä rajaava tekijä. Penttisen mukaan laservalon laatu vaikuttaa suoraan kubittien koherenssiaikaan ja siten laskennan luotettavuuteen.
- Ioni- ja atomipohjaisissa systeemeissä taasen laservalon laatu, eli laserin tehon ja aallonpituuden häiriöttömyys vaikuttavaa suoraan kubittien laatuun.
Penttisen mukaan laserista on jo muodostunut käytännön pullonkaula seuraavan sukupolven ioniloukkupohjaisissa kvanttikoneissa. Tutkimuskäyttöön rakennetut laserjärjestelmät ovat usein suuria, monimutkaisia ja kalliita, eikä niitä ole suunniteltu ympärivuorokautiseen teolliseen käyttöön.
- Näiden vanhojen laser systeemien vaatima tilavuus, sähkönkulutus, hinta, sekä erityisesti monimutkaisuus muodostavat jo suunnittelupöydällä pullonkaulan seuraavan sukupolven ioniloukkupohjaisille järjestelmille.”
Vexlumin vastaus ongelmaan on optisesti pumpattu puolijohdelaser eli VECSEL. Penttisen mukaan arkkitehtuurin keskeinen etu on yksinkertaisuus ja skaalautuvuus verrattuna perinteisiin kuitu- ja kiinteän aineen lasereihin. Monissa nykyisissä järjestelmissä kvanttisovellusten vaatimat näkyvän valon aallonpituudet tuotetaan usean eri laitteen ketjuna.
Penttisen mukaan VECSEL-teknologiassa tarvittava aallonpituus voidaan tuottaa suoraan yhdessä laitteessa kaviteetin sisäisen konversion avulla. Tämä vähentää komponenttien määrää, pienentää järjestelmän kokoa ja parantaa luotettavuutta, mikä on kriittistä kvanttikoneiden käytettävyydelle.
- VECSEL-arkkitehtuurilla voidaan tuottaa häiriöttömiä ja suuritehoisia lasereita yksinkertaisemmalla ja täten myös halvemmalla, pienemmällä, luotettavammalla, ja energiatehokkaammalla tavalla.
Vexlumin laserit on jo validoitu tutkimusjärjestelmissä ja olemassa olevissa kaupallisissa kvanttisysteemeissä. Penttisen mukaan uudempi, aiempaa kompaktimpi VXL-sukupolvi mahdollistaa seuraavan sukupolven ioniloukku- ja atomipohjaisten kvanttikoneiden rakentamisen lähivuosina.
Yhtiö valmistaa puolijohdelasersirunsa itse Tampereella. Penttisen mukaan oma siruvalmistus on keskeinen kilpailuetu, sillä kvanttisovellukset vaativat laajan joukon eri aallonpituuksia ja erittäin tarkkaa toistettavuutta. Samalla se varmistaa sirujen saatavuuden ja suojaa pitkään kehitettyä VECSEL-osaamista.
Penttisen mukaan kvanttisektori on Vexlumille sekä merkittävä markkina että teknologinen referenssi. Kvanttikoneiden äärimmäiset vaatimukset pakottavat laserteknologian huipputasolle, minkä jälkeen samaa osaamista voidaan soveltaa myös muille teollisille aloille, kuten atomikelloihin, puolijohdemetrologiaan ja optiseen satelliittiviestintään.
