VTT auttoi spin-off-yritystään Arctic Instrumentsia nousemaan markkinajohtajaksi suprajohtavien mikroaaltovahvistimien alalla. VTT kirittää startup-yrityksiä laboratoriosta markkinoille tarjoamalla asiantuntija-apua, huippuluokan tilat ja yhteyksiä sijoittajiin.
Lyhyesti
Kyky tuottaa suuria määriä tasalaatuisia, lähellä kvanttirajaa toimivia vahvistimia on kriittisen tärkeää kvanttitietokoneiden kubittimäärän kasvattamiseksi.
Arctic Instruments perustettiin spin-off-yritykseksi kaupallistamaan VTT:ssä kehitettyä teknologiaa.
VTT vauhditti Arctic Instrumentsin tutkimus- ja kehitystyötä, helpotti prototyyppien ja tuotteiden valmistusta ja yhdisti yrityksen kaupallisten- ja tutkimuskumppaneiden kanssa.
VTT:n spin-off-yritys Arctic Instruments keskittyy suprajohtavan mikroaaltovahvistinteknologian ja siihen liittyvien tuotteiden kehittämiseen. Työ perustuu VTT:llä vuosikymmenten aikana kertyneeseen osaamiseen suprajohtavien piirien suunnittelusta ja tuotannosta. Yrityksen missiona on edistää kvanttitietokoneiden käyttöönottoa ja niiden laajaa yhteiskunnallista vaikuttavuutta. Arctic Instrumentsin tavoitteena on tarjota asiakkaille huippuluokan plug & play -mikroaaltovahvistinratkaisuja, jotka pohjautuvat sen kokemuksiin kvanttirajoitettujen parametristen vahvistimien valmistuksesta.
Kvanttitietokoneet vaativat luotettavia, skaalautuvia ja hiljaisia vahvistimia
Pystyäksemme ratkaisemaan useisiin eri toimialoihin – kuten kemikaaleihin, biotieteisiin, rahoitusalaan ja liikkumiseen – liittyviä monimutkaisia ongelmia, meidän on nostettava merkittävästi kvanttitietokoneiden kubittimäärää ja laskentatehoa. Suprajohtavilla vahvistimilla on tärkeä tehtävä komponentteina, jotka mahdollistavat kubittien tilan tarkan mittaamisen.
Nykyisissä kvanttitietokoneissa on tyypillisesti noin 100 kubittia, ja niiden mittaamiseen tarvitaan 10–20 vahvistinta. Siten 10 000 kubitin kvanttitietokone vaatii tuhansia tasalaatuisia vahvistimia, jotka toimivat lähellä kvanttirajaa. Kvanttirajoitteinen vahvistin tarkoittaa, että vahvistin tuottaa niin vähän kohinaa kuin fysiikan lait sallivat. Arctic Instruments on ainoa valmistaja, joka pystyy toimittamaan jo nyt tuhansia laatuvaatimukset täyttäviä vahvistimia.
Huippuluokan tilat ja verkostot tuovat kilpailuetua startup-yrityksille
Innovaatioiden kehittäminen laboratorioprototyypistä kaupalliseksi tuotteeksi vaatii paitsi syvällistä teknistä osaamista myös pääsyn kalliisiin, erikoistuneisiin infrastruktuureihin, joihin harvoilla startup-yrityksillä on mahdollisuutta investoida – kuten puhdastiloihin ja kryostaatteihin.
”VTT on melko ainutlaatuinen toimija siinä mielessä, että voimme aloittaa prototyypistä ja skaalata aina pienimuotoiseen tuotantoon asti. Arctic Instrumentsin tapauksessa onnistuimme myös luomaan yhteyksiä potentiaaliseen asiakaskuntaan jo varhaisessa vaiheessa”, sanoo Jorden Senior, VTT:n kvanttitietokonelaitteistojen tutkimusryhmän johtaja.
Hän kertoo, että sen lisäksi, että vahvistintuotetta lähetettiin yliopistolaboratorioihin, se oli myös osana lopputuotetta Euroopan ensimmäisessä 50 kubitin suprajohtavassa kvanttitietokoneessa, joka lanseerattiin maaliskuussa 2025 Suomessa.
”Arctic Instruments pystyi myös hyödyntämään suurikapasiteettisia karakterisointilaitteistojamme testeissä ja mittauksissa. Kaikkiaan autoimme heitä käynnistämään toimintansa ja pitämään tuotantolinjan käynnissä samalla kun yritys valmisteli omia toimitilojaan”, Senior lisää.
Yhteistyö yritysten kanssa ja oikeiden kaupallisten prototyyppien kehittäminen ovat VTT:llä etusijalla, toisin kuin akateemisessa tutkimuksessa. Näin yritys pääsee näkemään jo varhaisessa vaiheessa, onko sen innovaatiolle kysyntää markkinoilla.
Avaintekijät: osaamista, infrastruktuuria ja kontakteja
VTT on tarjonnut Arctic Instrumentsille:
- Suprajohtaviin piireihin ja kvanttiteknologiaan liittyvää ainutlaatuista osaamista
- Puhdastilan ja tuotantotiloja
- Testaus-, karakterisointi- ja kvalifikaatioaitteistoja
- Yhteydet potentiaalisiin loppukäyttäjiin ja alan verkostoihin.
Arctic Instrumentsin perustaja ja toimitusjohtaja Joonas Govenius – ja muiden perustajajäsenten tapaan entinen VTT:n tutkija – sanoo, että suurin etu startup-yrityksille on VTT:n keskittyminen bisnesprojekteihin.
”Yhteistyö yritysten kanssa ja oikeiden kaupallisten prototyyppien kehittäminen ovat VTT:llä etusijalla, toisin kuin akateemisessa tutkimuksessa. Näin yritys pääsee näkemään jo varhaisessa vaiheessa, onko sen innovaatiolle kysyntää markkinoilla”, Govenius korostaa. Hän lisää, että VTT on eräänlainen kiihdytyskaista tutkimus- ja kehitystyölle.
”VTT:n pitkällinen kokemus tarjoaa oikotien meidän kaltaisillemme startup-yrityksille. Jos pyrkisi kehittämään samat valmiudet itse sisäisesti, se veisi vuosikausia.”
Skaalaus uudelle tasolle ja katse Euroopan kvanttitulevaisuuteen
Joulukuussa 2024 Arctic Instruments ilmoitti keränneensä 2,35 miljoonan euron rahoituksen teknologiansa tutkimukseen, kehittämiseen ja kaupallistamiseen. Goveniuksen mukaan yritys pystyy jo nyt valmistamaan ja testaamaan suurempia määriä lähellä kvanttirajaa toimivia vahvistimia kuin yksikään muu alan toimija.
Tulevaisuudessa yritys aikoo laajentaa piikiekkojen tuotantoaan ja tehostaa sisäisiä valmiuksiaan karakterisointiin. Joustavuutta lisää jatkossakin mahdollisuus hyödyntää VTT:n asiantuntijapalveluita aina tarvittaessa. Yhteistyö jatkuu myös osana VTT:n koordinoimaa EU-rahoitteista konsortiota, joka keskittyy suprajohtavan kvanttiteknologian teollistamiseen.
”On hyvä, että meillä on pääsy VTT:n infrastruktuuriin, erityisesti testaamisen ja prototyyppien osalta, jotka vaativat erikoistuneita ja harvoin käytettyjä laitteistoja. Se lisää joustavuutta ja auttaa meitä viemään tiettyjä kehityshankkeita eteenpäin paljon nopeammin”, Govenius päättää.
