Jani Kivioja VTT:n Kvanttiteknologiat -tutkimusalueen johtajaksi vauhdittamaan tutkimuksen kaupallistamista

Tekniikan tohtori Jani Kivioja on kokenut kvantti- ja nanoteknologian tutkimus- ja teknologiajohtaja. Hän aloitti uransa VTT:llä mikro- ja nanoelektroniikan tutkijana väiteltyään suprajohtavista kvanttipiireistä​ Teknillisen korkeakoulun kylmälaboratoriosta​. Sittemmin hän on työskennellyt johtotehtävissä Nokialla ja Applied Materialsiin kuuluvassa Picosunissa. Uudessa tehtävässään hän voi hyödyntää kokemustaan ja toimia sillanrakentajana tutkimuksen ja teknologiavetoisen liiketoiminnan välillä.

”Kvanttiteknologioissa tarvitaan kaupallistamisen rinnalla vahvaa ja pitkäjänteistä tutkimusta, koska ala on erittäin tutkimusintensiivinen. VTT:n on jatkuvasti synnytettävä uusia tiedepohjaisia innovaatioita ja aikaansaada niistä kaupallisia läpimurtoja. Tutkimusalueen johtajana Jani Kivioja vie tätä työtä eteenpäin yhdessä tutkijoiden, kumppaneiden ja asiakkaiden kanssa ”, sanoo VTT:n Digital Technologies -liiketoiminta-alueen johtaja Erja Turunen.

”Kvanttitietokoneet kiinnostavat sekä Suomessa että maailmalla, ja tekoälyn nopea kehitys on antanut lisäsysäyksen kvanttilaskennalle. Kvanttitietokoneen käyttö ei enää edellytä syvällistä laitefysiikan osaamista, ja moni aiemmin vaikeana pidetty tekninen ongelma on ratkaistu. Kehityksen voi odottaa jatkuvan nopeana, vaikka ratkaistavana on edelleen teknisiä haasteita”, Kivioja toteaa.

Kvanttilaskennan ensimmäisiä merkittäviä käyttökohteita on vaikea ennustaa, mutta Kiviojan mukaan molekyylitason mallintaminen materiaalien ja lääkkeiden kehittämiseksi on yksi ​todennäköisistä ensimmäisistä ​sovelluksista.

Kvanttitietokoneiden lisäksi kvantti-ilmiöitä hyödynnetään antureissa, mittauksissa ja ​muun muassa  ​viestinnässä. Kvanttifysiikkaan perustuvia ratkaisuja on käytetty pitkään esimerkiksi tiedonsalauksessa ja useissa perinteisissä laitteiss​a kuten muistipiireissä se on olennainen osa toimintaa jo nykyisin​.

”Teknologian kehitys vaikuttaa myös tietoturvaan, sillä kvanttitietokoneet voivat tulevaisuudessa murtaa nykyisiä salausmenetelmiä. Jos ​nyt lähettävän ​tiedon on pysyttävä sala​ttuna ​​myös​ ​lähitulevaisuudess​​a​, on suojausta mietittävä jo nyt. Kvanttiturvallisiin ratkaisuihin on siirryttävä ennen kuin uhka toteutuu”, Kivioja muistuttaa.

Suomen vahvuus kvanttiteknologioissa perustuu korkeatasoiseen tutkimukseen, pitkään kylmäteknologian ja mikroelektroniikan osaamiseen, kehittyneeseen valmistusinfrastruktuuriin sekä vahvaan yritys- ja tutkimusekosysteemiin.  

Kivioja nostaa Suomen tutkimushistoriasta esiin erityisesti vuosikymmenten takaisen kylmäteknologian tutkimuksen​ Teknillisen korkeakoulun kylmälaboratoriossa​, suprajohtavien tunneliliitosten eli niin sanottujen Josephson-liitosten sekä SQUID-anturien kehittämisen.  

”Valmistusmenetelmät ovat kehittyneet nopeasti, ja niiden tarkkuus on jo aivan eri luokkaa kuin aiemmin. VTT:n investoinnit uusiin valmistusmenetelmiin avaavat uusia mahdollisuuksia sekä sensoreiden että muiden kvanttiteknologioiden kehittämiseen ja antavat hyvän pohjan seuraaville läpimurroille”, Kivioja toteaa.

”Suomessa on vahvaa osaamista, laadukas infrastruktuuri ja lupaavia kasvuyrityksiä. Meidän on maltettava viedä tutkimustuloksia kohti kansainvälistä liiketoimintaa, jotta niiden arvo syntyy Suomessa. Suurimmat läpimurrot ovat vielä edessä, ja juuri siksi nyt on poikkeuksellisen innostavaa olla mukana rakentamassa kvanttiteknologian tulevaisuutta”, Kivioja pohtii.