Suomen ensimmäiselle kvanttitietokoneelle suunniteltiin sopiva tila

Kvanttitietokone toimii kvanttitilassa, jossa fysiikan lait eivät enää päde. Sen sijaan todellisuus rakentuu hiukkasfysiikan ja kvanttimekaniikan lainalaisuuksien varaan. Kvanttitietokoneiden yhteydessä ei puhutakaan biteistä, vaan kubiteista, jotka voivat olla superpositiossa eli useassa tilassa yhtä aikaa. Toimintaperiaate on aivan erilainen kuin tutuissa tietokoneissa.

“Siksi kvanttitietokoneilla on mahdollista ratkaista tulevaisuudessa sellaisiakin laskennallisia ongelmia, jotka ovat muuten lähes mahdottomia”, toteaa IQM:n operatiivinen johtaja Juha Vartiainen. Kvanttitietokoneiden laskentateho voi olla tietyissä tehtävissä tuhansia kertoja suurempi kuin konesalien palvelinkoneiden tai jopa supertietokoneiden.

Kvanttitietokoneilla on mahdollista ratkaista tulevaisuudessa sellaisiakin laskennallisia ongelmia, jotka ovat muuten lähes mahdottomia.

Juha Vartiainen, IQM

Euroopan suurin suprajohtavien kvanttitietokoneiden kehittäjä IQM toimitti Suomen ensimmäisen kvanttitietokoneen VTT:lle vuonna 2022. Muutaman ensimmäisen toimintavuotensa aikana yhtiön kvanttilaitteistojen suunnittelutiimi on kasvanut lähes sataan, ja tulostakin on tullut: IQM ja VTT saivat kvanttitietokoneen toimintavalmiiksi Espoon Otaniemessä. “Samaan on pystynyt maailmalla vain kymmenkunta muuta valtiota.”

Kokonaisvaltaista osaamista datakeskuksen tilamuutokseen

Jotta kvanttitietokone pystyy toimimaan, se on sijoitettava aivan tietynlaiseen tilaan. IQM halusi varmistaa olemassa olevan datakeskustilan modifioinnin Granlundin tuella. “Tarvitsimme heiltä kokonaisvaltaista osaamista ja vastuunkantoa tilamuutoksesta tarpeisiimme sopivaksi”, Vartiainen sanoo.

LVI-, sähkö- ja automaatiosuunnittelua pohjustettiin teknisellä Due diligence -selvityksellä. “Näin pystyimme varmistamaan tilaajan kanssa, että tila soveltuu kvanttitietokoneelle”, toteaa Juuso Saari Granlundin datakeskus-osastolta. Tilassa tehtiin kattavat purkutyöt, ja jokaisen olemassa olevan järjestelmän kunto ja uusintatarve arvioitiin tapauskohtaisesti.

Tarvitsimme Granlundin kokonaisvaltaista osaamista ja vastuunkantoa tilamuutoksesta tarpeisiimme sopivaksi.

Juha Vartiainen, IQM

Tilamuutoksen aikana kokonaisuuden hallinta oli Granlundin rakennuttamisen ja valvonnan asiantuntijoiden käsissä, mutta myös tilaajalla oli tärkeä rooli. “Hehän ovat kvanttiteknologian todellisia spesialisteja”, Saari korostaa. Yhteistyö alan uranuurtajan kanssa oli mieleen jäävä kokemus. “Harvoin pääsemme työskentelemään näin futuristisessa projektissa yhdessä tekniikan tohtorien kanssa.”

Tiukat vaatimukset olosuhteille

Kvanttitietokonetilan suunnittelussa korostuivat konesalitilan suunnitteluvaatimukset, mutta myös puhdastiloille tyypillisiä elementtejä tuli ottaa huomioon. Saaren mukaan tärkeintä oli saavuttaa halutut olosuhteet sekä riittävä vikasietoisuus laitteiden ja toimintakelpoisuusajan suojelemiseksi. “Hyvänä esimerkkinä on jäähdytys- ja sähköjärjestelmien redundanttisuus: jos yksi laite vikaantuu, toinen ottaa tilanteesta kopin.”

Kriittisimpien laitteiden toiminta varmistettiin UPS-järjestelmällä, joka takaa täysin katkottoman virransyötön. Muut järjestelmät suojattiin sähkökatkon varalta varavoimalla. Kvanttitietokone on herkkä myös tärinälle, jota voidaan blokata esimerkiksi kumimatoilla, perustusten vahvistuksilla ja aktiivisilla tärinävaimentimilla. “Ne kompensoivat tärinää samaan tapaan kuin aktiivikuulokkeet ääntä”, Saari selittää.

Valmis kvanttitietokonetila muistuttaa tieteiselokuvia. Ympärillä vilisee johtoja, jäähdytyslaitteita ja kompressoreita, valot vilkkuvat ja taustalla kaikuu pumppaava ääni. “Toisaalta samassa tilassa työskentelee ihmisiä, joilla on ihan tavalliset tarpeet”, Saari korostaa. Niinpä suunnittelijat huolehtivat myös sallituista melutasoista, valaistuksesta, riittävästä lämmöstä ja ilmanvaihdosta.

Vartiainen on tyytyväinen lopputulokseen. “Saimme tarvitsemaamme osaamista, ja hanke pysyi aikataulussa ilman yllätyksiä.”

Haluatko kuulla lisää?

Juuso Saari

Senior consultant

Granlund Oy

040 648 4471

etunimi.sukunimi@granlund.fi