Eurooppalaisten tutkimus- ja kehitysorganisaatioiden etujärjestö EARTO palkitsi SemiQonin ja VTT:n innovaatiokilpailunsa ensimmäisellä sijalla 14.10.2025 Brysselissä. Voitto tuli Impact Expected kategoriassa uraauurtavasta työstä kryogeenisen CMOS-sirun (CMOS, Complementary Metal-Oxide Semiconductor) kehittämisessä. Ratkaisu mahdollistaa edistyksellisten CMOS-toimintojen täyden kapasiteetin hyödyntämisen kryogeenisissä eli erittäin alhaisissa lämpötiloissa, mikä avaa uusia mahdollisuuksia kvanttilaskentaan ja avaruuskäyttöön.
Lue tiivistelmä
- Tämä innovaatio, joka sai alkunsa VTT:ltä ja johti SemiQon-spin-offin syntyyn, tukee eurooppalaista puolijohdeteollisuutta ja Euroopan strategista riippumattomuutta kriittisissä tekniikoissa, tarjoten huomattavia ympäristö- ja taloushyötyjä.
- Cryo-CMOS-sirut, jotka pystyvät toimimaan äärimäisen kylmissä lämpötiloissa, ovat strategisesti tärkeitä kvanttilaskennan ja avaruustutkimuksen edistämisessä, ja niistä odotetaan muodostuvan valtavirtaa kyseisillä aloilla tulevina vuosina.
Tiivistelmä on tekoälyn tekemä ja ihmisen tarkistama.
”Vaikka kryogeeninen elektroniikka voi vielä tänä päivänä tuntua marginaaliselta alalta, siitä tulee pian valtavirtaa aluksi kvanttilaskennan ja avaruusalan vetämänä. VTT:n tekemää pohjatyötä hyödyntävä SemiQon on ylpeänä viemässä tätä muutosta eteenpäin maailmanlaajuisesti. Meille on suuri kunnia saada tämä palkinto, joka korostaa tekniikkamme tarjoamia mahdollisuuksia ja tavoittelemaamme vaikuttavuutta”, toteaa SemiQonin toimitusjohtaja Himadri Majumdar.
”Cryo-CMOSin kaltaiset innovaatiot synnyttävät uusia startup-yrityksiä ja luovat näin kasvua koko yhteiskunnalle. Tunnustus ulottuu yksittäistä teknologista läpimurtoa pidemmälle. Se tuo esiin myös tutkimus- ja teknologiaorganisaatioiden merkityksen Euroopan kilpailukyvyn vahvistamisessa, resilienssin kasvattamisessa ja globaaleihin haasteisiin vastaamisessa”, toteaa VTT:n Mikroelektroniikka ja kvanttiteknologiat -tutkimusalueen johtaja Tauno Vähä-Heikkilä.
SemiQonin Cryo-CMOS-siruratkaisujen erinomainen energiatehokkuus ja suorituskyky takaavat sen, että niissä ei esiinny energiankulutus- ja lämmönhukkaongelmia, jotka ovat tähän mennessä vaikeuttaneet CMOS-tekniikan laajan käyttöönoton. Avaruuskäytössä se vähentää virrankulutusta 50–90 prosentilla aiempaan verrattuna. Lyhyellä aikavälillä se voi pudottaa kvanttitietokoneiden lukuinfrastruktuurien kustannuksia ja määrää peräti 30 prosentilla ja pitkällä aikavälillä jopa yli kymmenkertaisesti. Lisäksi innovaatio poistaa tarpeen erillisille järjestelmille sirujen jäähdyttämiseksi, mikä mahdollistaa entistä kestävämpien supertietokoneiden ja konesalien rakentamisen. Maailmanlaajuisesti säästöt vuosittaisissa jäähdytyskustannuksissa voisivat nousta 20–30 miljardiin dollariin.
Teknologia kehitettiin alun perin VTT:llä. SemiQon spinnasi VTT:ltä vuonna 2023 ja ryhtyi kehittämään kryogeenisten CMOS-sirujen energiatehokkuutta ja suorituskykyä. Siruja valmistetaan Espoon Otaniemessä Micronovassa ja myöhemmin myös Kvanttinovassa. VTT:n Micronova on Pohjoismaiden suurin tutkimus- ja kehityskäytössä oleva puolijohdealan puhdastila. Sen naapuriin on tulossa suunnitteluvaiheeseen edennyt Kvanttinova-hubi, joka on puhdastilaympäristö yritysten ja VTT:n käyttöön.
Kryogeenisen CMOS-tekniikan odotetaan mullistavan useita teollisuudenaloja. Sen avulla on mahdollista edistää useita YK:n kestävän kehityksen tavoitteita, sillä se mahdollistaa läpimurtojen tekemistä kvanttilaskennassa, energiatehokkaassa elektroniikassa, avaruustutkimuksessa ja jopa ympäristön seurannassa.
Ympäristö- ja taloushyötyjen lisäksi innovaatio vahvistaa myös eurooppalaista puolijohdeteollisuutta ja tukee Euroopan strategista riippumattomuutta kriittisissä teknologioissa.
”Kasvu edellyttää teollisuuden uudistumisen lisäksi uusia kasvuyrityksiä. SemiQonin kaltaisilla spin-off-yrityksillään VTT muuttaa vuosien tutkimus- ja kehitystyötään vaikuttavuudeksi ja vahvistaa samalla Suomen ja Euroopan kasvua ja resilienssiä”, lisää Vähä-Heikkilä.
Lisätietoa kryogeenisestä CMOS-tekniikasta
- Kryogeeniset CMOS-sirut pystyvät toimimaan äärimmäisen kylmissä lämpötiloissa (alle -270°C). Sirut on valmistettu puolijohdemateriaaleista ja transistoreista ja niissä hyödynnetään innovatiivista muotoilua ja teollista prosessointia.
- Siruja tarvitaan esimerkiksi kvanttitietokoneissa ja avaruuselektroniikan sovelluksissa.
- Tuotetestaus asiakkaiden kanssa aloitetaan kahden vuoden kuluessa heidän omissa tuoteympäristöissään.
- Kryo-CMOS-sirujen arvo globaaleilla markkinoilla on yli 3 miljardia euroa, ja sen odotetaan kasvavan 10 miljardiin euroon vuoteen 2030 mennessä.
- SemiQonilla sirujen valmistuskustannukset ovat yli 50 % alhaisemmat kuin kilpailijoilla.
SemiQonin rahoituskierrokset
Sen jälkeen, kun SemiQon sai varmistettua ensimmäisen rahoituskierroksensa helmikuussa 2023, yritys on menestynyt useissa tiukkaan kilpailuttamiseen perus tuvissa rahoitushakemuksissa sekä yksin että eri konsortiohankkeiden kautta. Keväällä 2025 SemiQon ilmoitti, että Euroopan innovaationeuvosto on myöntänyt yritykselle 2,5 miljoonaa euroa kilpailupohjaista avustusrahoitusta sekä 15 miljoonaa pääomaperusteista korvamerkittyä rahoitusta.
SemiQonin missiona on toteuttaa kvanttilaskennan mahdollisuudet parantamalla teknologian skaalautuvuutta tehokkaiden, kestävien ja kustannustehokkaiden kvanttiprosessorien avulla. SemiQonin teknologia perustuu vuosikymmenien kehitykseen ja osaamiseen puolijohdeteollisuudessa, mikä tekee sen kvantti-integroiduista piireistä ja muista komponenteista kaupallisesti kilpailukykyisiä ja soveltuvia teollisen mittakaavan valmistukseen. SemiQonin kehittämä maailman ensimmäinen kryo-optimoitu CMOS-tekniikkaa muodostaa perustan sen kvanttisiruille ja tarjoaa laaja-alaisia mahdollisuuksia niin kvantti- ja avaruussovelluksille kuin muillekin ratkaisuille.
Lisätietoja
Teknologian tutkimuskeskus VTT
Tauno Vähä-Heikkilä, Mikroelektroniikka ja kvanttiteknologiat -tutkimusalueen johtaja
[email protected], puh. 040 7587941
SemiQon
Himadri Majumdar, toimitusjohtaja, perutajajäsen
[email protected], puh. 040 658 9596
MEDIAMATERIAALI
Kuva 1: CMOS-sirujen automaattinen mittausasema (Kuvalähde SemiQon)
Kuva 2: SemiQon-tiimi: Himadri Majumdar ja Mika Prunnila (tuoleilla) sekä Janne Lehtinen ja Markku Kainlauri. (Kuvalähde SemiQon)
EARTOn video palkitusta ratkaisusta
