VTT:n spin-off-yritys SemiQonin innovatiivinen ratkaisu pohjautuu VTT:n maailmanluokan tutkimusosaamiseen, joka liittyy kryogeenisiin CMOS-siruihin ja niiden integroimiseen kubittiteknologiaan. Ratkaisu tehostaa merkittävästi kvanttiprosessoreiden skaalautumista.
Lyhyesti
Skaalautuvuus, kestävyys ja hintatekijät hidastavat kvanttitietokoneiden kehitystä.
VTT:n spin-off-yritys SemiQon kehittää kvanttipohjaista integroitua siruteknologiaa, joka mahdollistaa edulliset ja skaalautuvat kvanttitietokoneet.
VTT auttoi SemiQonia nostamaan teknologista valmiustasoaan ja tarjosi yritykselle asiantuntemustaan sekä tilat itsenäisten toimintojen käynnistämiseksi.
SemiQon rakentaa piipohjaisia kvanttilaskennan ratkaisuja tulevalle miljoonien kubittien aikakaudelle. Yrityksen missiona on realisoida kvanttilaskennan potentiaali tarjoamalla skaalautuvuutta tehokkailla, joustavilla ja kustannustehokkailla kvanttiteknologiaratkaisuilla. SemiQonin teknologia perustuu vuosikymmenien kehitystyöhön ja osaamiseen puolijohdeteollisuudessa, mikä tekee sen piipohjaisista ratkaisuista kaupallisesti kilpailukykyisiä ja soveltuvia massatuotantoon. Espoossa Micronovassa toimiva SemiQon irtautui VTT Launchpad -yrityshautomosta vuoden 2023 alussa.
Skaalautuvuusongelmat rajoittavat kvanttilaskennan kehitystä
Kvanttitietokoneet voivat tulevaisuudessa ratkaista monia klassisille tietokoneille hankalia ongelmia, kuten lääkkeiden tehokkaan ja nopean kehittämisen, ilmastoystävällisten ja parempien materiaalien valmistamisen ja logistiikan optimoinnin. Jotta kvanttitietokoneista saataisiin tässä mielessä täysi hyöty irti, niiden laskukyky olisi skaalattava miljooniin kubitteihin nykyisten satojen sijaan. Skaalautuvuusongelmien vuoksi maailmassa on tällä hetkellä alle 100 kvanttitietokonetta, ja sellaisen rakentaminen voi maksaa jopa yli kymmenen miljoonaa euroa.
SemiQonin ratkaisu ylittää nämä haasteet hyödyntämällä jo kaupallisessa käytössä olevia puolijohdemateriaaleja sekä suunnittelu- ja valmistusteknologiaa. SemiQonin valmistamat sirut voivat myös mahdollistaa kvanttitietokoneiden toiminnan aiempaa korkeammassa lämpötilassa, mikä minimoi tarpeen infrastruktuurille ja energiankulutukselle.
Edullisia ja skaalautuvia prosessoreita VTT:n osaamisella
SemiQonin perustana oleva teknologia kehitettiin VTT:llä 10–15 viime vuoden aikana. Tutkimusta johtivat yhtiön perustajajäsenet, tieteellinen johtaja Janne Lehtinen ja tutkimusjohtaja Mika Prunnila. Kahden muun entisen VTT:n työntekijän – toimitusjohtaja Himadri Majumdarin ja valmistuksesta vastaavan johtajan Markku Kainlaurin – myötä yrityksessä yhdistyvät vuosikymmenten osaaminen kvantti- ja mikroelektroniikassa sekä vahva eurooppalaisen ja globaalin kvanttiteollisuuden tuntemus.
VTT:ltä lisensoidun teknologian pohjalta perustajatiimi alkoi työskennellä ensimmäisten keskeisten immateriaalioikeuksien (IP) sekä SemiQonin liiketoimintastrategian parissa vuonna 2022 osana VTT LaunchPad -yrityshautomoa. Toimitusjohtaja Majumdarin mukaan VTT:n tutkimusinfrastruktuurilla oli ratkaiseva rooli startupin teknologiavalmiustason nostamisessa, ja hän arvostaa organisaation keskittymistä kaupallisesti kilpailukykyisten innovaatioiden kehittämiseen ja niiden markkinoille viemiseen.
”VTT:n maailmanluokan laitteistot sirujen valmistamiseen ja testaamiseen ovat olleet meille erittäin tärkeitä pienenä yrityksenä, joka ei voi investoida kymmeniä miljoonia euroja tarvittavaan infrastruktuuriin. Micronova-keskus antaa kaltaisillemme startup-yrityksille mahdollisuuden ottaa seuraavia askeleita liiketoiminnan rakentamisessa ja kasvattamisessa”, Majumdar sanoo. Hän lisää, että tilojen jatkuva kehittäminen varmistaa SemiQonin kilpailukyvyn myös tulevaisuudessa.
”Me VTT:llä keskitymme sellaiseen kvanttiteknologian tutkimukseen sekä menetelmien ja teknologioiden kehitystyöhön, jotka mahdollistavat kvanttijärjestelmien skaalaamisen. Yhteiskäyttöisten puhdastilojen lisäksi tarjoamme SemiQonin kaltaisille kumppaneille tukea tutkimuksen muuttamiseksi kannattavaksi liiketoiminnaksi – aina tutkimus- ja kehitystyöstä ja immateriaalioikeuksien luomisesta spin-off-yritysten perustamiseen asti. Syvällinen asiantuntemuksemme ja innovaatiovetoinen toimintaympäristömme antavat meille ainutlaatuisen aseman kehittää kvanttiteknologioita ja auttaa yrityksiä viemään ideoita laboratoriosta menestystuotteiksi”, sanoo VTT:n mikroelektroniikka- ja kvanttiteknologiatutkimuksen johtaja Tauno Vähä-Heikkilä.
VTT:llä on keskeinen rooli tulevassa liiketoimintasuunnitelmassamme, koska meidän ei tarvitse investoida omaan infrastruktuuriimme ainakaan seuraavien viiden–seitsemän vuoden aikana.
Innovaatioiden vauhdittamista strategisen yhteistyön avulla
Yhteistyön aikana VTT on tarjonnut SemiQonille:
Startup-kiihdyttämöohjelman
Maailmanluokan asiantuntemusta kvanttitutkimuksessa ja mikroelektroniikassa
Pilotti- ja tuotantolaitoksia
Tehokasta teknologian siirtoa yrityksille.
Majumdar kertoo, että VTT:n rooli ja tehtävät ovat muuttuneet yrityksen elinkaaren mukaan, ja tällä hetkellä VTT sekä ylläpitää laitoksia että toimii tutkimuskumppanina.
”Nyt kun SemiQon siirtyy kaupalliseen vaiheeseen, teemme edelleen jonkin verran tuotekehitystä yhteistyössä VTT:n kanssa. Tietyllä tapaa kaupallinen yhteistyömme on lisääntynyt entisestään, kun olemme tuotantolaitosten asiakkaana. Niillä on keskeinen rooli tulevassa liiketoimintasuunnitelmassamme, koska meidän ei tarvitse investoida omaan infrastruktuuriimme ainakaan seuraavien viiden–seitsemän vuoden aikana.”
Majumdar kokee yhteistyön vahvistavan myös molempien osapuolten asemaa esimerkiksi yhteisrahoitetuissa julkisissa hankkeissa ja arvostaa VTT:n roolia kansallisen tutkimusstrategian luomisessa, joka on linjassa ekosysteemiin kuuluvien yritysten kanssa.
“Toivomme myös, että VTT:n jatkuva tutkimustyö tuottaa uusia immateriaalioikeuksia, joita voimme lisensoida tulevia tuotteitamme ja kehitystämme varten.”
Tiekartta kvanttiteknologian kaupallistamiseen ja Euroopan itsenäisyyteen sirujen tuotannossa
SemiQon on siirtymässä startupista kasvuyritykseksi saatuaan äskettäin merkittävän rahoituksen Euroopan innovaationeuvostolta. Rahoitus auttaa nopeuttamaan kaupallistamista ja monipuolistamaan yrityksen liiketoimintaa kvanttiteollisuuden ulkopuolelle. Samalla kun SemiQon jatkaa tehtäväänsä maailman skaalautuvimpien, kestävimpien ja kustannustehokkaimpien kvanttiteknologian integroitujen piirien kehittäjänä, yritys alkaa myös tuottaa tulosta uraauurtavilla kryogeenisilla CMOS-tuotteillaan, joille se uskoo olevan runsaasti kysyntää.
Majumdar muistuttaa, että SemiQon eroaa monista muista siruyrityksistä, jotka käyttävät tehdasvalmistusta eli ulkoistavat tuotantonsa puolijohdetehtaille, joista osa sijaitsee Euroopan ulkopuolella.
“Meillä on pääsy tuotantolaitoksiin ja omistamme sekä suunnittelun että valmistuksen immateriaalioikeudet. EU on ajanut sirujen valmistuksen lisäämistä Euroopassa, ja olemme tyytyväisiä voidessamme osallistua tämän tavoitteen edistämiseen”, Majumdar päättää.
VTT:n Micronova-pilottiympäristö ja Kvanttinova-ekosysteemi
Micronova, VTT:n yhteiskäyttöinen T&K-pilottiympäristö Espoossa, houkuttelee SemiQonin kaltaisia uraauurtavia teknologiayrityksiä kehittämään innovaatioitaan edelleen. Tätä menestystä ollaan pian skaalaamassa Kvanttinova-ekosysteemin avulla. VTT:n Kvanttinova-pilottiympäristöön tulee huippuluokan laitteita sirujen kehitystyöhön ja pilottitason tuotantoon 200 mm:n ja 300 mm:n kiekkokoossa. Kehitysympäristössä keskitytään kvanttiteknologioihin, post-CMOS-prosessointiin, MEMSiin, RF-teknologioihin, integroituun fotoniikkaan ja materiaalikehitykseen. VTT on osa Chip JU:n FAMES-, APECS-, NanoIC- ja PIXEurope-pilottilinjoja.
