Suomen ensimmäinen kvanttitietokone valmistui, mutta se on vasta alkua: ”Tätä käytetään ennen kaikkea siihen, että oppisimme lisää” - Talous | HS.fi

Suomen ensimmäinen kvantti­tietokone valmistui, mutta se on vasta alkua: ”Tätä käytetään ennen kaikkea siihen, että oppisimme lisää”

Viiden kubitin tietokone on vasta alkua. Tavoitteena on, että vuonna 2024 Suomessa on jopa 50 kubitin kokoinen kvanttitietokone.

Kvanttitietokoneen ytimessä oleva prosessori jäähdytetään lähelle absoluuttista nollapistettä.

30.11.2021 17:30

Suomen ensimmäinen kvanttitietokone on valmis käyttöön, kertoo Valtion tutkimuskeskus (VTT).

VTT alkoi rakentaa viiden kubitin tietokonetta Otaniemeen vuonna 2020 yhdessä kvanttialan startupyritys IQM:n kanssa.

Kvanttitietokoneet ovat huipputehokkaita tietokoneita, jotka hyödyntävät laskemiseen kvanttimekaniikassa tunnettuja superpositioita.

”Kokonaan suomalaisen teknologian avulla rakennettu viiden kubitin tietokone on Suomelle tärkeä, koska se osoittaa, että meillä on osaamista kvanttiteknologiassa", VTT:n tutkimuspäällikkö Pekka Pursula kertoo.

Lue lisää: Nyt se on virallista: Kvanttitietokone saavutti herruuden eli laski 200 sekunnissa sen, mikä olisi vienyt supertietokoneelta 10 000 vuotta

Kvanttitietokoneiden laskentateholla voidaan ratkaista ongelmia, jotka ovat nykytietokoneille mahdottomia. Tulevaisuudessa niiden avulla voidaan mallintaa viruksia tai lääkeaineita, tai vaikka suunnitella materiaaleja joita ei vielä ole olemassa.

Tällä hetkellä Otaniemen kone on sisäänajovaiheessa, eli tutkijat tutustuvat laitteeseen ja optimoivat sen käyttöä.

”Tietokone ei ole vielä riittävän suuri tai tehokas reaalimaailman ongelmien ratkaisemiseksi. Tätä käytetään ennen kaikkea siihen, että oppisimme lisää siitä, miten kvanttitietokoneet toimivat, miten niitä rakennetaan ja ohjelmoidaan, ja miten niitä tulevaisuudessa voi käyttää”, Pursula sanoo.

Suurin este kvanttitietokoneiden laajemmalle käytölle tällä hetkellä on se, että niiden rakentaminen on yhä kallista ja hidasta.

Otaniemen koneessa on kyse on viiden kubitin kvanttitietokoneesta.

Kvanttitietokoneen ytimessä olevat kubitit vastaavat perinteisen tietokoneen bittejä. Siinä missä perinteinen bitti voi saada vain kaksi arvoa, ykkösen tai nollan, kubitti voi olla paitsi ykkönen tai nolla myös superpositiossa, jossa se saa molemmat arvot yhtä aikaa.

Näin useamman superpositiossa olevan kubitin joukko voi saada yhtä aikaa kaikki mahdolliset ykkösen ja nollan yhdistelmät. Kubittien määrän kasvaessa laskuteho kasvaa näin valtavan nopeasti.

Viisi kubittia on vasta alkua. Monivuotisen hankkeen tarkoituksena on rakentaa moninkertaisesti tehokkaampi 50 kubitin kvanttitietokone vuoteen 2024 mennessä.

Kubittien määrä ei kuitenkaan kerro läheskään kaikkea kvanttitietokoneen tehosta. Oleellisia ovat määrän lisäksi herkkyys virheille sekä kvanttitietokonetta ohjaavat algoritmit.

Suurin suprajohtava kvanttitietokone tällä hetkellä on 127-kubittinen. Se valmistui marraskuussa Yhdysvalloissa.

Kvanttifyysikot ja insinöörit ympäri maailman pyrkivät nyt selvittämään, kuinka rakentaa satojen tai tuhansien kubittien kvanttitietokoneita ja kuinka kvanttilaskentaa voisi hyödyntää oikeiden ongelmien ratkaisemiseen.

Myös VTT osallistuu laitteiston skaalattavuuden kehittämiseen. Tutkimuskeskuksella on jo 30 vuoden kokemus kvanttiteknologiasta, mutta edistyminen vaatii yhteistyötä yritysten kanssa algoritmien kehittämisessä heidän sovelluksiinsa.

”Tavoitteemme on, että saamme laajasti suomalaiset toimijat mukaan kvanttiteknologian kehittämiseen ja kvanttilaskennan käyttämiseen”, Pursula sanoo.

Suomessa on aktiivinen kvanttialan tutkimusyhteisö, jota koordinoi VTT:n, Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston perustama kansallinen kvantti-instituutti Institute Q. Lisäksi VTT on perustanut kvanttiteknologiasta kiinnostuneille yrityksille Business Q -verkoston, joka tukee kvanttiteknologian soveltamista yrityksissä.

Verkostoon ovat liittyneet IQM:n lisäksi muun muassa OP-ryhmä, IBM Finland, Silo AI ja Atos.

Artikkeliin liittyviä aiheita