Saimme yli vuosi sitten tehtävän: hankkikaa Suomeen 300-kubittinen kvanttitietokone, joka varmistaa Suomen eurooppalaisen teknologiajohtajuuden kvanttiteknologioiden kehittäjänä ja hyödyntäjänä. Haaste oli heitetty, toteutusta vaille valmis.
Ryhdyimme ratkaisemaan monimutkaista yhtälöä, miten tämä hankinta toteutetaan Suomen kilpailukykyä vahvistaen ja suomalaisen kvanttiekosysteemin odotukset täyttäen. Työkaluna oli julkinen innovatiivinen hankintaprosessi, jonka lakiteknisiin syövereihin on helppo hukkua. Ennen toteutukseen ryntäämistä oli siis tärkeä määritellä strategiset tavoitteet Suomen kilpailuedun hyväksi.
Miksi päädyimme määrittelemään kilpailutuksen strategiset ja laadulliset tavoitteet niin kuin teimme?
Mahdollisuuksiahan oli yhtä monta kuin tekijääkin. Haasteenamme ja tavoitteenamme oli asettaa riittävän kunnianhimoiset strategiset tavoitteet, joilla saavuttaisimme maksimaalisen vaikuttavuuden Suomelle, sillä itse hankinta ja kehityspanostus ovat erittäin suuria fokusoituja panostuksia yhteen teknologiaan Suomessa. Ensimmäiseksi meidän oli siis uskallettava tehdä valintoja ja tavoitella todella kunnianhimoisesti maailman johtoasemaa.
Miten suomalaisen yhteiskunnan etua edistetään pitkäjänteisesti kvanttiteknologian avulla ja miten kvanttitietokonehankinta voi edistää Suomen kasvutavoitetta?
Mielestämme on mietittävä, missä aiheissa meillä on Suomessa taitoa ja osaamista, joita vahvistamalla olemme kilpailukykyisiä paitsi Euroopan mutta myös maailmanlaajuisesti. Olisi aivan mahtavaa, jos voisimme olla huippuja kaikessa. Valitettavasti se ei ole mahdollista pienen maan resursseilla tai tämän hankinnan puitteissa, vaan joudumme tekemään valintoja.
Kvanttitietokonehankinnassa halusimme varmistaa, että kehitystä tapahtuu kaikilla rintamilla: kvanttitietokoneen laitteiston suorituskyvyssä, kvanttilaskennan algoritmeissa ja soveltamisessa, laajasti alan osaamisen kehittymisessä ja laitteiden valmistuskyvykkyydessä. Kvanttitietokonehankinnan tärkein strateginen tavoite on ollut varmistaa, että Suomi on maailman ehdottomassa kärjessä suprajohtavien kvanttitietokoneiden kehityksessä ja toimituksessa. Suprajohtavassa kvanttiteknologiassa meillä on lisäksi itsellämme kovan tason osaamista hoitaa hankinta kunnialla maaliin.
Meillä on myös kyvykkyyksiä kehittää suprajohtavaa teknologiaa ja vahvistaa immateriaalioikeuksien avulla Suomen kilpailukykyä pitkällä tähtäimellä sekä johtajuutta tässä kriittisessä teknologiassa.
Suprajohtavat kvanttitietokoneet ovat toistaiseksi osoittautuneet suorituskykyisimmiksi kvanttitietokoneiksi eri teknologiavaihtoehtojen joukossa. Hankinnan ensimmäiseksi tavoitteeksi valikoitui siksi ominaisuuksiltaan maailman kärkeä oleva kvanttitietokone sekä seuraavan sukupolven laitekomponenttien ja valmistusteknologian kehittäminen.
Toiseksi strategiseksi tavoitteeksi valikoitui kvanttilaskennan osaamisen kehitys ja hyödyntämisen edistäminen suomalaisessa yhteiskunnassa - miten tämä toteutetaan tehokkaimmin?
Yritysten ja yliopistojen näkökulmasta suurin haaste ei liene mielenkiinnon puute vaan kvanttilaskennan hinta. Kvanttitietokoneiden laskenta-aika on todella arvokasta. Päätimme, että hankkeen tulisi jo käynnistyessään tarjota kriteerit täyttäville hakemuksille maksutonta kvanttilaskenta-aikaa Suomessa tehtävälle kehitystyölle. Julkaisemalla tällä tavalla syntyvät kvanttilaskennan hyödyntämisesimerkit innostamme muitakin kokeilemaan kvanttilaskentaa ja näytämme, mihin kvanttilaskentaa kannattaa soveltaa ja millaista lisäarvoa siitä voivat yritykset itselleen saada. Kvanttilaskennan kehitys- ja käyttömahdollisuuksia vahvistetaan hankkeessa lisäksi siten, että toimitukseen sisältyy pilvipalvelualusta ja hankittava kvanttitietokone yhdistetään suomalaiseen suurteholaskentainfrastruktuuriin hybridilaskennan mahdollistamiseksi.
Kolmas strateginen tavoite linkittyi suomalaiseen huipputason materiaalikehityksen osaamisen vahvistamiseen
Meillä on Suomessa maailman kärkeä olevaa osaamista materiaalikehityksessä ja -mallinnuksessa. Meillä on jo näyttöä siitä, että tietyt materiaalimallinnuksen algoritmit hyötyvät kvanttilaskennasta ja erityisesti hybridilaskennasta, jossa supertietokoneiden ja kvanttitietokoneiden hyvät puolet yhdistetään. Tästä haluamme kehittää Suomelle seuraavan kilpailuvaltin. Niinpä innovaatiokumppanuudessa tutkitaan, kuinka kvanttitietokonetta voidaan optimoida juuri materiaalimallinnukseen sujuvan hybridilaskennan toteuttamiseksi.
300-kubittinen kvanttitietokone valmistuu vuoden 2027 loppuun mennessä
Hankintaprosessin monivaiheisuus osallistumispyyntövaiheesta ja neuvottelujen kautta lopulliseen tarjoukseen ja valintaan on ollut monimutkainen ja pitkä, mutta prosessi auttoi samalla löytämään parhaat ratkaisut Suomelle. Kilpailutuksessa keskityttiin koko ajan strategisiin tavoitteisiin eikä kunniahimoisista lähtökohdista, joilla varmistetaan Suomen maailmanlaajuinen teknologiajohtajuus kvanttiteknologioiden kehittäjän ja hyödyntäjänä, tingitty prosessin aikana piiruakaan.
Kilpailutuksen tuloksena, VTT ja IQM Quantum Computers allekirjoittivat vastikään sopimuksen 300-kubittisen kvanttitietokoneen toimituksesta vuoden 2027 loppuun mennessä. Toimitettava kvanttitietokone on jo julkaistujen investointien valossa ei vain Euroopan, vaan maailman kärkeä.
Hankinta sisältää myös laajemman innovaatiokumppanuuden teknologian kehittämisessä ja soveltamisessa. IQM Quantum Computers on jo kehittänyt VTT:n kanssa 50-kubittisen kvanttitietokoneen, jonka suorituskyky on maailman kärkeä, joten odotukset uudelle hankkeelle ovat korkealla.
Uskallamme väittää, että nyt alkanut innovaatiokumppanuus vastaa erittäin hyvin hankkeen strategisiin tavoitteisiin. Seuraavaksi alkaakin sitten työ tavoitteiden saavuttamiseksi ja suunnitelmien toteuttamiseksi.
Blogin kirjoittajat
Piia Konstari, VTT:n kvanttitietokonehankinnan kilpailutuksen projektipäällikkö, mikrovalmistuspalveluiden johtaja
Pekka Pursula, VTT:n mikroelektroniikan ja kvanttiteknologian tutkimusjohtaja
