1. yle.fi
  2. Uutiset

"Mahdottoman mahdolliseksi tekevä laite" – Näin VTT:n johtaja kuvailee Suomeen tulevaa kvanttitietokonetta

Esimerkiksi koronavirusrokotteen kehitystyössä kvanttitietokoneen tarjoama laskentateho voisi olla avuksi.

Kvanttitietokone
Kvanttitietokoneissa käytettävä quantum-siru
Kvanttitietokoneet hyödyntävät kvanttibittejä eli kubitteja. Kuvassa kvanttitietokoneissa käytettävä quantum-siru. Jan Goetz / IQM Finland

Suomi pyrkii eturintamaan kvanttitietokoneiden kehityksessä. Teknologian tutkimuskeskus VTT ja työ- ja elinkeinoministeriö kertoivat maanantaina, että Suomen ensimmäisen kvanttitietokoneen rakentaminen alkaa vielä tänä vuonna.

Kone tulee Espoon Otaniemessä sijaitsevaan VTT:n ja Aalto-yliopiston yhteiseen kansalliseen mikro- ja nanoteknologiarakennukseen, Micronovaan.

Suomen hallitus rahoittaa projektia 20,7 miljoonalla eurolla. Koneen toimittaa suomalainen kvanttialan startup-yritys IQM. Hankinta kilpailutettiin, ja tarjoamassa oli myös toinen yritys.

Hankinnasta kertonut elinkeinoministeri Mika Lintilä (kesk.) kertoi innostuneensa kvanttitietokoneiden mahdollisuuksista taannoisella vierailulla IQM:lle.

– Kun vuosi sitten vierailin tässä yrityksessä, silloin tietyllä tavalla itse heräsin ja silmät aukesivat, että tässä on tulevaisuus. Kvanttikone antaa mahdollisuuksia esimerkiksi uusien materiaalien kehittämiseen ja kyberhyökkäysten torjumiseen, Lintilä kommentoi.

"Laite, joka tekee mahdottoman mahdolliseksi"

Yle on aiemmin kertonut, kuinka suomalainen keksintö voisi tehdä kvanttikoneista tarkempia. Kvanttikoneista odotetaan saatavan suuria hyötyjä, mutta toistaiseksi ne eivät vielä osaa ratkaista käytännön ongelmia.

VTT:n toimitusjohtaja Antti Vasara totesikin, että kyseessä on luonnollisesti myös suuri kvanttiteknologian oppimisprojekti.

– Tässä opitaan, kuinka rakennetaan kvanttitietokone, opitaan kehittämään eri osia, opitaan kirjoittamaan ohjelmistoja ja soveltamaan niitä erilaisiin tehtäviin. Todelliset hyödyt tulevat varmasti seuraavissa vaiheissa 20-luvun loppupuolella, Vasara toteaa.

Miten Vasara avaisi hankkeen mahdollisuuksia tavan kansalaiselle, joka ei tunne kvanttiteknologiaa?

– Tämä on laite, jolla tehdään mahdoton mahdolliseksi. Vaikka kaikki maailman supertietokoneet tekisivät yhdessä jotakin vuosituhansia, ne eivät pystyisi ratkaisemaan asioita, jotka kvanttitietokone tulee jossain vaiheessa ratkaisemaan sormia napauttamalla, Vasara kuvailee.

Kvanttitietokoneessa valjastetaan atomitason luonnonilmiöt laskennan ja simuloinnin käyttöön. Tätä kautta pystytään saavuttamaan ennen näkemättömän suuri hyppäys laskentatehossa tietyissä asioissa.

Kvanttikone voisi ratkaista kemian ja fysiikan ongelmia, joita monimutkaisuutensa takia ei ole mahdollista ratkaista parhaillakaan supertietokoneilla.

– Esimerkiksi kun täytyy simuloida tai laskea, miten materiaalit tai lääkeaineet toimivat ihan atomitasolla, kvanttitietokone voi sen laskea, Vasara kertoo.

Erääksi esimerkiksi mahdollisuuksista Vasara mainitsee rokotekehityksen.

– Kun nyt kehitetään rokotetta koronavirukseen, voi olla, että tulevaisuudessa voitaisiin laskea ihan suoraan kvanttitietokoneella, millainen rokotteen pitäisi olla. Näin rokotekehitys etenisi huikeasti nopeammassa ajassa.

Odotuksissa investointeja ja teollisuutta Suomeen

Elinkeinoministeri Lintilä katsoo, että kvanttitietokoneen kohdalla ei enää pysty puhumaan tietokoneesta, vaan siinä mennään jo aivan toiseen sfääriin.

– Odotamme tietysti, että tämä satsaus tulee tuomaan Suomeen teollisuutta ja uusia investointeja. Konetta käytetään VTT:llä tutkimustarkoitukseen, mutta myös yritykset pystyvät käyttämään sitä omiin kehittämistarpeisiinsa, Lintilä kertoo.

Professori Mikko Möttönen ja elinkeinoministeri Mika Lintilä katselevat kvanttitietokoneen komponentteja vierailulla IQM:n laboratoriossa tammikuussa.
Elinkeinoministeri Mika Lintilä tutustui kvanttitietokoneen komponentteihin alkuvuodesta IQM:n laboratoriossa. IQM

Kvanttikoneiden kehitys on ollut rivakkaa Kiinassa ja Yhdysvalloissa. Kiina on käyttänyt kehitystyöhön miljardeja euroja. Eurooppa on jäänyt jälkeen.

–Tämä on Suomelle hyvä mahdollisuus, koska vastaavia projekteja ei ole maailmallakaan useita käynnissä, ja tietääkseni tämä on Euroopassa ensimmäinen laatuaan, kertoo IQM:n toimitusjohtaja Jan Goetz.

Projekti toteutetaan kolmessa vaiheessa. Ensimmäisessä, noin vuoden kestävässä vaiheessa, tavoitteena on toimiva viiden kubitin kvanttitietokone, joka osoittaa suomalaisen osaamisen kvanttitietokoneen rakentamisessa. Hankkeen kokonaistavoitteena on 50 kubitin laite vuoteen 2024 mennessä.

Kubitit ovat kvanttitietokoneen vastine tavallisten tietokoneiden biteille, jotka ovat ykkösiä tai nollia. Toisin kuin bitti, kubitti ei ole vain joko–tai eli ykkönen tai nolla, vaan se voi olla samaan aikaan molempia.

Ymmärrystä kvanttiteknologiasta voi kartuttaa esimerkiksi Ylen podcastissa, jossa Aalto-yliopiston kvanttiteknologian huippuyksikön dosentti Mikko Möttönen keskustelee Juuso Pekkisen kanssa kvanttilaskennasta.

Lue lisää:

Onko universumimme ainoa vai riittääkö niitä loputtomiin? Elämmekö sittenkin multiversumissa?

Suomalaistutkijat kehittivät kvanttitietokoneisiin nopeutta antavan piirijäähdyttimen

Kumpi painaa enemmän, suomalainen vai ranskalainen kilogramma? Vierailimme paikassa, jossa säilytetään tarkoin varjeltua suomalaista kiloa

Monimutkaista mutta ei mahdotonta – Miten maallikko saa kiinni maailmankaikkeuden hännänpäästä?

Lue seuraavaksi