Euroopan unioni on valinnut SUPREME-pilottilinjakonsortion (Superconducting European Quantum Pilot Line) kehittämään suprajohtavien kvanttisirujen valmistusprosesseja sekä parantamaan valmistuksen toistettavuutta ja laatua. VTT:n johtamaan laajaan konsortioon osallistuu yhteensä 23 eurooppalaista toimijaa yrityksistä ja tutkimusorganisaatioista. SUPREME-konsortio esittää tiekartassaan suprajohtavien kvanttisiruteknologioiden kehittämistä ja teollistamista seuraavien kuuden vuoden aikana.
Lue tiivistelmä
- SUPREME-konsortion tavoitteena on kehittää korkealaatuisia ja toistettavia valmistusprosesseja suprajohtaville kvanttisiruille, tukien eurooppalaisten kvanttiekosysteemien ja markkinoiden kehitystä.
- Konsortio keskittyy kulmahöyrystettyihin ja etsattuihin Josephsonin liitoksiin, 3D-integrointimenetelmiin ja hybridiprosesseihin mahdollisten kvanttijärjestelmien vankentamiseksi.
- Pilottilinjan avulla eurooppalaiset tutkimusorganisaatiot, pk-yritykset ja suuryritykset voivat hyödyntää kehittyneitä valmistusteknologioita ja kehittää omia kvanttilaitteitaan.
- SUPREME-konsortio, johon kuuluu 23 kumppania kahdeksasta maasta, tähtää teknologian siirtoon teolliseen valmistukseen ja ensimmäisten käyttäjien saataville asettamiseen vuonna 2027.
Tiivistelmä on tekoälyn tekemä ja ihmisen tarkistama.
SUPREME-pilottilinjan tavoitteena on kehittää suprajohtaville kvanttisiruille toistettavia ja laadukkaita valmistusprosesseja ja tarjota eurooppalaiselle tutkimusyhteisölle, pk-yrityksille ja suuryrityksille mahdollisuus niiden käyttöön. Pilottilinja tukee eurooppalaisen kvanttiekosysteemin ja -markkinoiden kehitystä sekä startup-yritysten ja pk-yritysten kasvua.
"Kehittämällä laadukkaita valmistusprosesseja suprajohtaville kvanttisiruille, voimme vauhdittaa kvanttilaskennan, kvanttianturoinnin ja kvanttitietoliikenteen sovelluksien kehittämistä", toteaa Pekka Pursula, VTT:n mikroelektroniikan ja kvanttitutkimuksen johtaja ja konsortion koordinaattori.
SUPREME-konsortiossa kehitetään suprajohtavien kvanttisirujen valmistusteknologiota, erityisesti kulmahöyrystettyjä ja etsattuja Josephsonin liitoksia, 3D-integrointimenetelmiä ja hybridiprosesseja. Teknologiat validoidaan demonstroimalla 3D-integroitua kubittimatriisi-kvanttiprosessoriyksikköä (QPU) varten, TWPA-vahvistin kubittien signaalien lukuun ja SNSPD-yksifotonianturi.
"Suprajohtavien kvanttilaitteiden valmistuksen toistettavauus- ja saanto-ongelmat ovat merkittäviä esteitä pyrkimyksissä skaalata tutkimusprototyyppejä varsinaiseen tuotantoon", sanoo Jorden Senior, VTT:n tutkimustiimin vetäjä ja SUPREME-pilottilinjan tekninen johtaja.
"Keskitymme kulmahöyrystettyihin ja etsattuihin Josephsonin liitoksiin niiden kvanttikoherenssiin ja valmistettavuuteen liittyvien edullisten ominaisuuksien vuoksi. Lähestymistapamme 3D- ja hybridi-integraatioon mahdollistavat monisiruarkkitehtuurit, jotka ovat virheenkestävissä kvanttijärjestelmissä välttämättömiä. Nämä perusteknologiat määrittävät Euroopan kilpailukyvyn globaalissa kvanttilaitekilpailussa", toteaa Senior.
Pilottilinjat ovat olennainen vaihe uusien teknologioiden kehittämisessä ja markkinoiden luomisessa ennen kuin teolliset toimijat voivat ottaa kvanttisirujen valmistuksen haltuunsa. SUPREME-pilottilinja käy vuoropuhelua teollisuusvalimoiden kanssa ja pyrkii helpottamaan teknologiansiirtoa teollisen valmistuksen mahdollistamiseksi.
Eurooppalaisilla tutkimusorganisaatioilla, pk-yrityksillä ja suuryrityksillä on mahdollisuus hyödyntää SUPREME-pilottiprojektissa kehitettyjä laadukkaita valmistusprosesseja ja suunnitella omia laitteitaan ja järjestelmiään projektin PDK-prosessisuunnittelupakettien (Process Design Kits) kautta.
"Luomalla kattavat PDK-prosessisuunnittelupaketit sekä tarjoamalla laadukkaan prosessointikyvyn niiden ympärille, tarjoamme eurooppalaisille kvanttiyrityksille luotettavat rakennuspalikat, joiden avulla ne voivat keskittyä innovointiin sen sijaan, että ne keksisivät itse valmistusprosesseja uudelleen", sanoo Pursula.
Siruyhteisyritys Chips JU hyväksyi SUPREME-konsortion ja tiekartan osana puitesopimusta (Framework Partnership Agreement, FPA). Tiekartta toteutetaan ja rahoitetaan kahdessa sopimusvaiheessa (specific grant agreements, SGA). SUPREME-pilottilinja käynnistyy vuoden 2026 alussa, ja ensimmäiset teknologiat ovat käyttäjien saatavilla vuonna 2027.
Konsortio yhdistää parhaan eurooppalaisten suprajohtavan teknologian asiantuntemuksen yliopistoista, tutkimus- ja kehitysorganisaatioista, teknologiakehitysyrittäjiltä ja loppukäyttäjiltä. Konsortioon kuuluu seuraavat 23 kumppania kahdeksasta jäsenvaltiosta:
Tutkimusorganisaatiot ja akatemia: VTT (Suomi), koordinaattori; TNO (Alankomaat); Delftin teknillinen yliopisto (Alankomaat); Münchenin teknillinen yliopisto (Saksa); Fraunhofer Gesellschaft für Angewandte Forschung e.V. (Saksa); Max-Planck-Gesellschaft (Saksa); Leibniz Institute of Photonic Technology e.V. (Saksa); The French Alternative Energies and Atomic Energy Commission - CEA (Ranska); Napolin yliopisto Federico II (Italia); Fondazione Bruno Kessler (Italia); Institut de Física d’Altes Energies - IFAE (Espanja); Silicon Austria Labs (Itävalta)
Suuryritykset: Infineon Technologies AG (Saksa); IQM Finland Oy (Suomi)
Pienet ja keskisuuret yritykset: Arctic Instruments Oy (Suomi); QuantWare BV (Alankomaat); Single Quantum BV (Alankomaat); QphoX BV (Alankomaat); Peak Quantum GmbH (Saksa); Silent Waves (Ranska); Alice & Bob (Ranska); Amires, The Business Innovation Management Institute (Tšekki); Qilimanjaro Quantum Tech S.L. (Espanja)
