Quanscient – kvanttialgoritmien kehittäjä

Quanscient on tuore tamperelainen yritys, joka tarjoaa puhtaasti pilvipohjaisia simulaatiopalveluja – ja valmistautuu kvanttiaikaan rakentamalla kvanttialgoritmejä. Teknologian tutkimuskeskus VTT toteaa, että kvanttiteknologia tuo mullistavia muutoksia monelle alalle jo lähivuosina.

Quantum supremacy, suomennettuna esimerkiksi kvanttihyöty ja -herruus, on keskeinen käsite kun puhutaan kvanttitietokoneista. Kvanttihyöty katsotaan saavutetuksi, kun kvanttitietokoneella onnistutaan laskemaan lyhyessä ajassa tehtävä, joka on käytännössä mahdoton klassisilla supertietokoneilla.

Google ilmoitti saavuttaneensa tämän tavoitteen vuonna 2019, ja myöhemmin Kiina raportoi tehneensä samoin. Viimeistään nämä uutiset herättivät hurjan kiinnostuksen alaan ja laukaisivat kilpajuoksun kvanttitietokoneiden rakentamiseksi. 

Tamperelainen Quanscient katsoo tästä vielä askeleen eteenpäin, sillä se rakentaa kvanttialgoritmejä. Kvanttitietokoneita, joita Quanscientin algoritmeja varten tarvitaan, ei siis vielä ole – mutta silti nyt oli juuri oikea aika perustaa algoritmejä rakentava yritys.

– Jos emme olisi aloittaneet algoritmien kehittämistä nyt, olisimme myöhässä kun teollisuustason ongelmia ratkomaan kykenevät kvanttitietokoneet tulevat, sanoo Quanscientin toimitusjohtaja Juha Riippi.

Suomalaisella kvanttiosaamisella on vankka pohja 

Esimerkiksi IBM, Google ja Microsoft tarjoavat jo kvanttilaskentaa pilvipalveluna. Se perustuu NISQ (noisy intermediate-scale quantum) -tietokoneisiin. Ne eivät vielä ole täydellisiä kvanttitietokoneita, mutta pystyvät potentiaalisesti samaan kuin klassiset supertietokoneet.

– Ehkä viiden tai kymmenen vuoden päästä on saatu rakennettua skaalautuvia tietokoneita, joista saadaan täysi kvanttihyöty, sanoo VTT:n kvanttiteknologiasta vastaava päällikkö Himadri Majumdar.

Yhdysvallat on kvanttiteknologioiden markkinajohtaja suurten yritystensä ansiosta, ja useat maat investoivat kvanttikehitykseen isosti. Suomen vahvuus on se, että täällä on tutkittu kvanttiteknologioita 1960-luvulta saakka.

– Suomen investoinnit eivät ole juuri nyt kovin mittavia, mutta me hyödymme vuosikymmenien mittaan tehdystä tutkimuksesta. Meillä on esimerkiksi Bluefors ja IQM, jotka ovat maailman johtavia kvanttitietokonealan yrityksiä juuri vahvan tutkimuspohjan ansiosta, Majumdar sanoo.

VTT:n kvanttihankkeeseen kuuluu muun muassa keväällä 2020 julkistettu kvanttitietokoneen hankinta Suomeen. Hanke etenee aikataulun mukaisesti, ensimmäisen vaiheen viiden kubitin kvanttitietokone oli käyttövalmiina marraskuussa 2021.

– Kokemuksemme kvanttitietokoneen rakentamisesta ja osaamisemme kvanttialgoritmien kehityksessä auttavat meitä kehittämään kvanttiennakointia.  Näin voidaan tunnistaa tulevaisuuden trendejä ja auttaa yrityksiä ymmärtämään, milloin ja miten kvanttiteknologia vaikuttaa niiden toimintaan, Majumdar sanoo.

Simulointi säästää aikaa tuotekehityksessä

Quanscientin neljä perustajajäsentä ovat kukin oman alansa huipputekijöitä: tiedettä ja tekniikkaa täydennettynä myyntiosaamisella. Quanscient perustettiin syyskuussa 2021. 

Quanscient tarjoaa simulaatiopalvelua, joka auttaa asiakkaita viemään tuotteensa markkinoille entistä nopeammin. Simulointi säästää aikaa tuotekehityksessä, kun suunnittelu voidaan tehdä pääasiassa digitaalisilla työkaluilla.

–  Nykypäivänä esimerkiksi kaikki mikä liikkuu, käy suunnitteluvaiheessa läpi tuulitunnelitestauksen. Virtausmallinnuksen ansiosta tämä vaihe voidaan korvata simuloinnilla. Toisaalta vaikkapa mikrosirun suunnittelussa simulointi voi korvata useita prototyyppivaiheita, Riippi kertoo.

Quanscientin tarjoamista elementtimallinnukseen pohjautuvista simulaatioista voisivat hyötyä esimerkiksi kvanttitietokoneiden valmistajat ja kaikki pienikokoisen elektroniikan kehittäjät, oli sitten kyse vaikkapa seuraavien sukupolvien siruista, lähettimistä tai antenneista.

Quanscient kehittää simulointialgoritmikirjastoa ja rakentaa pilvipalvelua. Uuden yrityksen kilpailuetuna onkin, että se keskittyy puhtaalta pöydältä suoraan pilvipalveluihin. Näin simulointiteho ei rajoitu käytössä olevan tietokoneen laskentatehoon. 

– Pilvessä iso simulaatio voidaan pilkkoa ja hajauttaa ajettavaksi soveltuvin osin sekä kvantti- että perinteisillä tietokoneilla. Quanscientillä on osaaminen ja teknologia myös tähän, Riippi sanoo.

Quanscient tähtää alusta saakka sekä kotimaisille että kansainvälisille markkinoille. Sen ensimmäinen asiakasryhmä ovat deep tech -yritykset.

Suomen kvanttiyhteisö kasvaa

Suomalainen, VTT:n perustama BusinessQ-verkosto rakentaa ekosysteemiä, joka kerää yhteen koko suomalaisen kvanttiyhteisön: softa- ja rautayritykset sekä tutkijat ja muut toimijat. Näin saadaan kattava kuva alasta ja tieto liikkeelle eri osapuolten välillä niin kvanttimarkkinoista, -verkostoista kuin -tutkimuksestakin. Verkostossa on mukana myös OP Ryhmän kaltaisia isoja yrityksiä, jotka tulevat käyttämään kvanttilaskentaa loppuasiakkaina.

– Meillä vahva ja kasvava yhteisö sekä selvät suunnitelmat kvanttiteknologioiden edistämiseksi, joten tulevaisuus näyttää lupaavalta. Toivotamme yritykset tervetulleiksi BusinessQ-verkostoon ja tutustumaan kvanttiajan mahdollisuuksiin, Majumdar toteaa.

Kvanttiteknologian vaikutusten ennustetaan olevat laaja-alaisia. Läpimurtoja on luvassa ainakin finanssialalla, molekyylisimuloinnissa eli vaikkapa akkuteollisuudessa ja lääketieteessä sekä esimerkiksi kyvyssä ennustaa ilmastonmuutoksen vaikutuksia. Myös uhkakuvat, esimerkiksi tietoturva ja verkkorikollisuus, on syytä ottaa tosissaan.

Niinpä Riippi ja Majumdar kehottavat yrityksiä kiinnostumaan kvanttitietokoneista ja niiden avaamista näkymistä jo nyt.

Teksti: Päivi Stenroos