Suomalainen fyysikko arvostetun European Inventor Award 2026 -kilpailun finaaliin: ratkaisu mahdollistaa kvanttijärjestelmien seuraavan kehitysvaiheen.
● Akatemiaprofessori Mikko Möttönen on kehittänyt erittäin herkän kryogeenisen mikroaaltosensorin kvanttitietokoneiden häiriöiden diagnosointiin
● Itsekalibroituva laite mittaa äärimmäisen heikkoja mikroaaltosignaaleja häiritsemättä herkkiä kvanttijärjestelmiä
● Möttönen on valittu finalistiksi European Inventor Award 2026 -kilpailun “Tutkimus”-kategoriassa. Voittajat julkistetaan palkintoseremoniassa 2. heinäkuuta 2026 Berliinissä
● Yleisöäänestys Popular Prize -palkinnosta alkaa 12. toukokuuta 2026 ja jatkuu palkintoseremoniaan 2. heinäkuuta 2026 saakka
München, 12. toukokuuta 2026 – Euroopan komission mukaan kvanttialan odotetaan luovan EU:ssa tuhansia korkeakoulutusta vaativia työpaikkoja ja ylittävän maailmanlaajuisesti 155 miljardin euron arvon vuoteen 2040 mennessä. Euroopan patenttiviraston ja OECD:n tuoreen kvanttiteknologiaa käsittelevän tutkimuksenmukaan kansainvälisten patenttiperheiden määrä on kasvanut viisinkertaiseksi viimeisen vuosikymmenen aikana. Alalla ollaan kuitenkin yhä teknologisen kehityksen alkuvaiheessa, ja kaupallistaminen on toistaiseksi rajallista, mikä kuvastaa sitä, kuinka vaikeaa kvanttitietokoneita on käyttää luotettavasti laboratorio-olosuhteiden ulkopuolella. Perinteisistä tietokoneista poiketen kvanttitietokoneet käsittelevät tietoa kvanttibiteillä eli kubiteilla, joiden herkät kvanttitilat mahdollistavat uudenlaisia laskentatapoja, mutta ovat samalla alttiita häiriöille.
Kvanttitilojen säilyttämiseksi järjestelmiä on käytettävä lämpötiloissa, jotka ovat lähellä absoluuttista nollapistettä. Tällöin jo hyvin pienetkin ei-toivotut energiamäärät voivat heikentää suorituskykyä. Möttönen on kehittänyt kryogeenisen mikroaaltosensorin, jonka avulla voidaan havaita ja mitata pieniä tehovuotoja sekä sähkömagneettisen häiriön lähteitä kvanttitietokoneissa. Tuomalla häiriöt näkyviksi erittäin matalissa lämpötiloissa laite auttaa tunnistamaan ongelmia ja parantamaan kvanttilaitteiston luotettavuutta. Riippumaton tuomaristo on valinnut Möttösen European Inventor Award 2026 -kilpailun “Tutkimus”-kategorian finalistiksi.
Kvanttisignaalien mittaaminen ilman häiriötä
Lähes absoluuttisen nollapisteen lämpötiloissa kvanttijärjestelmät tuottavat erittäin heikkoja mikroaaltosignaaleja. Niiden mittaaminen on haastavaa, sillä perinteiset mittalaitteet voivat tuottaa lisälämpöä tai kohinaa ja siten häiritä tutkittavaa järjestelmää.
Möttösen ratkaisu on erittäin herkkään bolometriin perustuva kryogeeninen analysaattori, joka toimii tarkkana mikroaaltojen tehomittarina. Suprajohtavia materiaaleja hyödyntävä laite mittaa sisään tulevien signaalien synnyttämän hyvin pienen lämpömäärän ja siten auttaa minimoimaan häiriöitä kvanttijärjestelmässä. Sisäänrakennettu itsekalibrointimekanismi mahdollistaa laitteen tarkkuuden varmistamisen helposti, mikä auttaa tunnistamaan luotettavasti säteilyvuodot ja sähkömagneettiset häiriöt.
“Vuodesta 2027 alkaen odotamme kvanttilaskennan alkavan ratkaista todellisia teollisia ongelmia. Aluksi sovellukset ovat rajattuja, mutta myöhemmin ne laajenevat esimerkiksi optimointiin, kuten laivareittien suunnitteluun tai logistiikan tehostamiseen”, Möttönen sanoo.
Perustutkimuksesta kvanttidiagnostiikkaan
Möttösen työ sai alkunsa pitkäjänteisestä mittaustekniikan tutkimuksesta Aalto-yliopistossa, jota rahoittivat Euroopan tutkimusneuvosto sekä Suomen Akatemia useilla apurahoilla.
Alun perin tavoitteena oli kehittää erittäin herkkiä bolometreja perustutkimukseen, mutta tutkimusryhmä havaitsi, että laitteilla voidaan myös tunnistaa kvanttilaitteistoa häiritseviä pieniä tehovuotoja ja kohinaa. Teknologiaa on sittemmin sovellettu kvanttitietokoneissa kubittien tilojen lukemiseen, hajasäteilyn havaitsemiseen ja järjestelmien suorituskyvyn parantamiseen.
“Uudella alalla, kuten kvanttilaskennassa, keksintöjen suojaaminen on välttämätöntä kilpailuedun säilyttämiseksi. Kvanttitietokoneet ovat äärimmäisen monimutkaisia laitteita, ja niiden kaupallistaminen perustuu suureen määrään yksittäisiä patentteja”, Möttönen toteaa.
Möttönen on yksi kolmesta finalistista European Inventor Award 2026 -kilpailun tutkimussarjassa. Kaksi muuta tutkimussarjan finalistia ovat irlantilaisbrittiläinen rokotetutkija Sir Adrian Hill malariarokotteellaan sekä portugalilainen tutkija Paula Alexandra Quintela Videira tiimeineen vasta-aineella, joka erottaa syöpäsolut terveestä kudoksesta. Euroopan patenttivirasto julkistaa voittajat Berliinissä järjestettävässä palkintoseremoniassa 2. heinäkuuta 2026, ja tilaisuutta voi seurata suorana verkossa tämän linkin kautta. Kategoriapalkintojen lisäksi jaetaan yleisöäänestykseen perustuva Popular Prize, jonka voittaja ratkaistaan yleisön ja riippumattoman tuomariston yhteisäänestyksellä. Äänestys alkaa 12. toukokuuta 2026 ja jatkuu palkintoseremoniaan saakka.
OSG Viestintä Oy