Kvanttitietokoneet olivat yksi Teknologia23-messujen robotiikkalavan aiheista eilen messujen ensimmäisenä päivänä. Aalto-yliopistossa kvanttilaskennan tutkimuksen QCD-tutkimusyksikköä johtavan Mikko Möttösen mukaan kvanttiherruus on vielä 10-15 vuoden päässä.
Kvanttiherruudella tarkoitetaan yleensä tilannetta, jossa kvanttitietokoneella voidaan joku ongelma ratkaista klassisia tietokoneita nopeammin. Tämän on arveltu vaativan jopa tuhannen kubitin koneita, kun nyt ollaan suprajohtaviin kvanttiprosessoreihin perustuvissa järjestelmissä muutaman kymmenen kubitin tasolla.
Tämä laskennan skaalaaminen ylöspäin ei ole tällä hetkellä tutkimuksen keskeisin alue, vaikka se suurimpia otsikoita saakin aikaan. Möttösen mukaan tärkeämpää on nostaa kvanttitietokoneiden luotettavuutta.
Suomessa esimerkiksi IQM:n 20 kubitin koneessa mediaaniluotettavuus on 98,25 prosenttia, kun lasketaan kahden kubitin hilalla. Tämä on kansainvälisesti kova tulos ja Aalto-yliopistossa on päästy jopa 99,8 prosentin luotettavuuteen, mutta tämä ei vielä riitä tutkijoille. Möttönen peräänkuuluttaa ”neljän ysin luotettavuutta”, jolloin kvanttitietokone laskisi 99,99 prosentin luotettavuudella.
Tämäkään ei yksiselitteistä. Neljän ysin luotettavuudella ei olisi järkevää laskea yli 300 kubitin järjestelmässä, koska virheiden määrä kasvaisi liian suureksi.
Möttösen QCD-yksikössä on tehty muitakin kansainvälisesti merkittäviä innovaatioita. Sellaisiksi Möttönen listaa esimerkiksi Unimon-kubitin, kehitetyt mikroaaltolähteet sekä järjestelmän, jolla kvanttibitit toimivat millikelvin-luokan lämpötiloissa. Viimeksi mainitusta saadaan se hyöty, että tehonkulutus jää alle nanowattiin kubittia kohti.
Koko suomalainen kvanttitietokoneteollisuus – sellaiseksi sitä voidaan jo kutsua – on saanut alkunsa Olli Lounasmaan vuonna 1964 Otaniemeen perustamasta kylmälaboratoriosta. Tällä hetkellä kyse on parinkymmenen yrityksen ja tuhannen työntekijän ekosysteemistä, jonka liikevaihto on 150 miljoonaa euroa. Business Q -teollisuusekosysteemiä vetävän Piia Konstarin mukaan ala kuitenkin kasvaa kovaa vauhtia. Tosin sillä on matkaa vielä esimerkiksi fotoniikkaklusterin kahden miljardin euron liikevaihtoon.
Tutkimus on keskittynyt InstituteQ-hankkeeseen. Tällä hetkellä suomalaisorganisaatioissa tutkitaan kvanttitekniikkaa noin 45 miljoonan euron vuosibudjetilla. Otaniemen Otanano-yksikössä on 2600 neliömetrin puhdastilat ja työn alla on Kvanttinova, joka sopii vielä paremmin pilottiprojekteihin.
Kvanttiekosysteemiin on jo noussut jalokiviä, jotka ovat kansainvälisestikin merkittäviä. Vuonna 2008 perustetun Blueforsin kryojärjestelmät jäähdyttävät Mankkaalla omia kvanttiprosessoreita valmistavan IQM:n laitteita, joita on jo myyty maailmalle. Uusin on tänä vuonna aloittanut SemiQon, joka kehittää puolijohdesiruihin ja kvanttipisteiden mittaamiseen perustuvia kvanttiprosessoreita.
Piia Konstari muistutti, että kvanttiteknologia ei ole jotain, joka tulee joskus 10 vuoden kuluttua. – Ne täytyy jo nyt sisällyttää yritysten liiketoimintastrategioihin. Edun saa markkinoilla se, joka on parhaiten valmistautunut, hän päätti.
Kun suurteholaskennan (HPC) työkuormat monimutkaistuvat, generatiivinen tekoäly sulautuu yhä tiiviimmin moderneihin järjestelmiin ja lisää kehittyneiden muistiratkaisujen tarvetta. Vastatakseen näihin muuttuviin vaatimuksiin ala kehittää uuden sukupolven muistiarkkitehtuureja, jotka maksimoivat kaistanleveyden, minimoivat latenssin ja parantavat energiatehokkuutta.