Uusia suprajohtavia siruja kvanttitietokoneisiin

Suomalaisen tutkimuskeskus VTT:n johtama eurooppalainen pilottilinjahanke vie eteenpäin tehokkaampien suprajohtavien teknologioiden teollistamista.  50 miljoonan euron toimintaa vauhdittaa Euroopan unionilta saatu 25 miljoonan euroa lisäinvestointi. Tarkoitus on kehittää uudenlainen sirumoduuli 200 kubitin kvanttitietokoneisiin.

EU:n tukemassa Supreme-hankkeessa kehitetään skaalautuvia ja toistettavia suprajohtavien kvanttisirujen valmistusprosesseja ja tuodaan ne Euroopan suurten yritysten, pk- ja startup-yritysten sekä tiedeyhteisön saataville.

”Tuemme tätä toteuttamalla kunnianhimoista toimintasuunnitelmaa, joka ohjaa ja nopeuttaa suprajohtavien kvanttiteknologioiden teollistamista”, sanoo VTT:n mikroelektroniikan ja kvanttitutkimuksen johtaja ja konsortion koordinaattori Pekka Pursula.

VTT:n pilottilinjalla kehitetään suprajohtavien sirujen prosessointiteknologioita ja tarjotaan niitä teollisuuden ja tiedeyhteisön käyttöön.   Yksi merkittävimmistä virstanpylväistä on 200 kubittia sisältävän 3D-integroidun kubittimoduulin valmistaminen.

Espoossa toteutettu kvanttipiiri. Kuva: VTT 2025.

Pilottihankkeessa keskitytään kulmahöyrystettyjen ja etsattujen liitosten, 3D-integraation ja hybridiprosessien kaltaisten keskeisten kvanttiprosessien kehittämiseen ja validointiin.

Prosesseja voidaan soveltaa kvanttilaskennassa, kvanttiantureissa ja kvanttiviestinnässä. Tavoitteena on saavuttaa teknologian valmiustaso TRL 6 ja valmistusvalmiustaso MRL 6.

Hanke toimii syntyvien prosessisuunnittelupakettien ja pilotointiajojen avulla, jotta yritykset voivat suunnitella ja kehittää omia kvanttilaitteitaan ja -järjestelmiään.

Hankkeen jaetun tuotantoajon malli on erityisen merkittävä alkuvaiheen yrityksille, sillä se mahdollistaa täysimittaisen kiekonvalmistusajon kustannusten jakamisen useiden käyttäjien kesken. Siinä uudet prosessisuunnittelupaketit (PDK) tarjoavat suunnittelusäännöt ja validoidut prosessimääritykset.

Supreme-pilottihankeen investoinnit yltävät yhdessä jäsenmaiden kansallisen rahoituksen kanssa jo 50 miljoonaan euroon. Siihen osallistuu 23 yhteistyökumppania kahdeksasta EU:n jäsenvaltiosta. Hanketta rahoitettaa EU Chips Joint Undertaking -siruyhteisyritys ja kansalliset rahoituslaitokset. Nykyiset päätöksen kattavat hankkeen ensimmäisen vaiheen, joka kestää 3,5 vuotta.

Mukana hankkeessa ovat suomalaisen VTT:n lisäksi TNO (Alankomaat); Delft University of Technology (Alankomaat); Bayerische Akademie Der Wissenschaften (Saksa); Fraunhofer Gesellschaft für Angewandte Forschung e.V. (Saksa); Max-Planck-Gesellschaft (Saksa); Leibniz Institute of Photonic Technology e.V. (Saksa); The French Alternative Energies and Atomic Energy Commission – CEA (Ranska); University of Naples Federico II (Italia); Fondazione Bruno Kessler (Italia); Institut de Física d’Altes Energies – IFAE (Espanja); Silicon Austria Labs (Itävalta)

Suurista alan yrityksistä hankkeessa ovat Saksasta puolijohdevalmistaja Infineon ja suomalainen kvanttitietokonevalmistaja IQM. Pienemmistä tai keskisuurista toimijoista mukana ovat suomalaisen Arctic Instrumentsin lisäksi Alice & Bob (Ranska); QuantWare BV (Alankomaat); Single Quantum BV (Alankomaat); QphoX BV (Alankomaat); Peak Quantum GmbH (Saksa); Silent Waves (Ranska); Amires, The Business Innovation Management Institute (Tšekki); Qilimanjaro Quantum Tech S.L. (Espanja)

Lisää: Supreme-konsortiota käsitellyt uutisjuttu 9.7.2025 (LINKKI).

Kuvituskuva: VTT