2025 vuoden 5 parasta kvanttiteknologiayritystä

Kvanttilaskenta vuonna 2025

Quantum computing involves using quantum physics to perform calculations, which differs from normal semiconductor-based computing methods. Instead of generating 0 and 1 (no current or current), it uses “quantum bits,” called qubits, where particle data is either 0 AND 1 at once, 1, or 0.

Kvanttilaskenta käyttää kvanttifysiikkaa laskutoimitusten suorittamiseen, mikä eroaa tavallisista puolijohteisiin perustuvista laskentamenetelmistä. Sen sijaan, että se tuottaisi 0 ja 1 (virran puuttuminen tai virta), se käyttää “kvantti-bittejä”, joita kutsutaan kubitteiksi, joissa hiukkastieto on joko 0 JA 1 samanaikaisesti, 1 tai 0.

Tämä voi olla pelin muuttaja erittäin monimutkaisille laskutoimituksille, kuten ilmastomallinnukselle, kryptografiassa tai monimutkaisten molekyylien, kuten proteiinien, 3D-rakenteelle.

Lähde: IonQ

Se vaatii myös hyvin erilaista laitteistoa kuin “normaali” laskenta, ala on edelleen hyvin varhaisessa vaiheessa, samankaltainen kuin 1970‑luvun ensimmäiset mikroprosessorit.

Voit lukea lisää siitä, mikä tekee kvanttilaskennasta niin ainutlaatuisen ja haasteesta tehdä siitä massamarkkinoiden tapa suorittaa laskutoimituksia “The Current State of Quantum Computing”.

Viimeaikaiset merkkipaalut

From the first proof-of-concept a few years ago, quite a few milestones have been achieved recently, as well as pioneering steps in entirely new ways to do quantum computing:

• Timantin käyttö kubittien tuottamiseen.
• Nanomekaaniset resonanssit kubittien mittaamiseen.
• Harmoniset oskillaattorit kvanttien ylittämiseen, käyttäen jatkuvamuuttujia (CV) kvanttitiloja.
• QPUn (Quantum Processing Units) kehittäminen.
• Kvanttiteleskoopio datan siirtämiseksi tavallisen optisen kuidun kautta.
• Uudet magneettiset suprajohtavat materiaalit kvanttilogikaporttien luomiseksi.
• 2D-suprajohtava materiaali alhaisen häviön suprajohtavien kubittien luomiseksi.
• Valonsiirrin kaikkien optisten kvanttitietokoneiden luomiseksi.

All of these advancements are, for now, mostly academic and made in labs but are likely to be quickly integrated into quantum computers’ design by the leading companies in the sector.

Kaikki nämä edistysaskeleet ovat toistaiseksi enimmäkseen akateemisia ja tehty laboratorioissa, mutta ne todennäköisesti integroidaan nopeasti kvanttitietokoneiden suunnitteluun alan johtavien yritysten toimesta.

Erityisesti kun kilpailu ensimmäisen skaalautuvan kaupallisen kvanttitietokoneen tuottamisesta kiihtyy, mikä olisi välitön menestys puolustusosastoille, rahoituslaitoksille, lääkeyrityksille ja huippututkimuslaitoksille.

Tässä ovat vuoden 2025 viisi johtavaa kvanttilaskentayritystä.

1. Alphabet / Google

Google on erittäin aktiivinen kvanttilaskennassa, pääasiassa Google Quantum AI -laboratorionsa ja Quantum AI -keskuksensa kautta Santa Barbarassa.

Googlen kvanttitietokone teki historiaa vuonna 2019, kun se väitti saavuttaneensa “kvanttiylivallan” Sycamore‑koneellaan. Kone suoritti laskelman 200 sekunnissa, mikä olisi vakiintuneen supertietokoneen tehnyt 10 000 vuodessa.

Tämä on nyt varjossa uusimman sirun, Willowin, suorituskyky. Willow on ensimmäinen kvanttilaskentasilta, jonka virherate on niin alhainen, että mitä enemmän kubitteja lisäät, sitä vähemmän virhettä syntyy. Tämä tekee siitä ensimmäisen skaalautuvan kvanttisirun suunnittelun.

Mutta ehkä Googlen suurin panos on ohjelmistossa, toiminnassa, jossa sillä on vaikuttava historia, itse asiassa parempi kuin laitteistossa (haku, GSuite, Android jne.).

Jo Googlen Quantum AI tarjoaa ohjelmistokokonaisuuden, jonka on suunniteltu auttamaan tutkijoita kvantti-algoritmien kehittämisessä.

It also openly advocates for “tutkijoita, insinöörejä ja kehittäjiä liittymään mukaamme tällä matkalla tarkistamalla meidän avoin lähdekoodin ohjelmistomme ja koulutusresurssimme, mukaan lukien uusi kurssimme Courserassa, jossa kehittäjät voivat oppia kvanttivirhekorjauksen perusteet ja auttaa meitä luomaan algoritmeja, jotka voivat ratkaista tulevaisuuden ongelmia.”

Kiitos tähän avoimeen lähestymistapaan Google on nyt johtava laitteisto- ja pilviratkaisuissa. Google saattaa olla yksi yrityksistä, jotka asettavat standardit kvanttilaskennan ohjelmistolle ja kvanttiohjelmoinnille, antaen sille etuoikeutetun aseman ohjata alan tulevaa kehitystä.

Kaiken kaikkiaan Google pyrkii kunnianhimoiseen innovaatiotaikatauluun, odottaen askeleita kuten pitkäikäiset kubitit ja laajennetut kvanttitietokoneet, jotka nostaisivat kubittien kokonaismäärän tuhannenkertaisesti ja vähentäisivät virherataa kymmenentuhannella.

Lähde: Quantum AI Google

Sillä välin AI-ratkaisut, mukaan lukien Waymon itseohjautuvat autot, saattavat tulla Alphabetin uudeksi tulonlähteeksi, joka pitää edelleen valtavaa hallitsevaa asemaa hakukone- ja mainostamisteollisuudessa.

Voit lukea lisää Googlen ei‑kvanttiaiheisista toimista, erityisesti mainonnasta ja tekoälystä, dedikoidussa raportissamme joulukuulta 2024.

2. International Business Machines Corporation

International Business Machines Corporation (IBM) oli ensimmäisen pääkoneen kaupallistamisen johtava voima. Kuitenkin klassisessa laskennassa se on jäänyt jälkeen muista teknologiavalloista, kuten Apple (AAPL ), TSMC (TSM ), ja NVIDIA (NVDA ).

Kuitenkin se on kvanttitietokoneiden kehityksen eturintamassa. Esimerkiksi se kehitti 127‑kubittisen “Eagle” -kvanttitietokoneen, jota seurasi 433‑kubittinen järjestelmä nimeltä “Osprey”.

Ja tätä seuraa nyt “Condor”, 1 121 suprajohtavan kubitin kvanttiprosessori, joka perustuu cross‑resonance‑porttiteknologiaan, sekä “Heron”, kvanttiprosessori, joka on alan aivan kärjessä.

Tulevaisuutta ajatellen IBM on jo ilmoittanut seuraavasta merkittävästä tavoitteestaan odottaessaan nykyisten kvanttisirujen ‘ylittää’ nykyisen infrastruktuurin.

Tämä tavoite tunnetaan nimellä ‘IBM Quantum System Two’; modulaarinen järjestelmä, jolla on potentiaalia tukea jopa 16 632 kubittia yhdistämällä enintään 3 kvanttiyksikköä modulaarisessa järjestelmässä.

Lähde: IBM

Lopuksi IBM julkaisi Qiskit 1.0:n helmikuussa 2024, suosituimman kvanttilaskennan SDK:n (Software Development Kit). Siinä on parannuksia piirikokoonpanoon, käännösaikoihin ja muistinkulutukseen verrattuna aikaisempiin versioihin.

Nykyinen versio on Qiskit 1.3.1. sekä versio 1.3, joka julkaistiin joulukuussa 2024. Siihen sisältyy myös sarja tutoriaaleja, mukaan lukien videoformaatissa:

Tällä hetkellä IBM tarjoaa pääsyn 100‑kubittisiin QPU:ihin (Quantum Processing Units) useiden suunnitelmien kautta, jotka maksavat minuuttikohtaisesti. Palvelua käytetään jo, ja se on esitelty vastaavissa tapaustutkimuksissa sähköverkkoyhtiö E.ON, lentokonetehdas Boeing, akkuvalmistaja Mitsubishi Chemical, tai hiukkaskiihdytys CERN, jotka toimivat yli 10‑yhteiskäyttöisen kvanttitietokoneen verkostolla maailmanlaajuisesti.

Lähde: IBM

IBM:n vahvuus on aina ollut sen perustamisesta lähtien erittäin voimakkaiden supertietokoneiden kehittämisessä, markkinasegmentti, jonka on varjostanut kuluttajaelektroniikan ja standardoitujen sirujen nousu. Kvanttilaskennan nousu tarjoaa IBM:lle mahdollisuuden loistaa jälleen ja tulla johtavaksi tässä tulevassa tärkeässä laskentasegmentissä tieteelliseen tutkimukseen ja suurten yritysten laskentatarpeisiin, laajan tiekartan kanssa, joka on suunniteltu vuoteen 2033 asti.

Lähde: IBM

3. Intel

Intel on kamppaillut pysyäkseen TSMC:n tasolla klassisessa sirujen suunnittelussa, mikä on johtanut henkilöstön leikkauksiin vuonna 2024.

Kuitenkin Intel näyttää pyrkivän johtavaan asemaan kvanttilaskennassa. Se toistaisi historiallista strategiaansa olla varhaisen vaiheen kehittäjä uudelle laskentateknologialle.

Vuonna 2023 Intel julkaisi “Tunnel Falls”, “edistyksellisin piisirun kubittisiru”. Koska se perustuu spini‑kvanttilaskentaan, se käyttää klassisessa sirutuotannossa käytettyjä työkaluja ja materiaaleja, kuten piikiekkoja ja EUV‑lithografiaa, luodakseen kvanttipisteitä. Tämä voisi antaa Intelille merkittävän edun, sillä kaikki muut kvanttilaskentayritykset työskentelevät vähemmän testattujen teknologioiden parissa, jotka on rakennettava alusta alkaen.

Lähde: Intel

Tämä tekee Tunnel Fallsista merkittävän, koska se ei ole prototyyppi vaan mittakaavassa rakennettu siru, jonka läpimenoaste on 95 % koko piikiekon alueella ja jänniteyhtenäisyys. Tämä avaa tien kvanttilaskentasiltojen massatuotantoon, mikä on toistaiseksi vaikeasti saavutettavissa alussa olevassa ja nopeasti muuttuvassa teollisuudessa.

Intel työskentelee myös neuromorfisten suunnitelmien parissa, sirujen kanssa, jotka jäljittelevät neuroneja perinteisen binäärisen suunnittelun sijaan. Tämä on erityisen hyödyllistä AI‑laskennassa, joka käyttää vähemmän energiaa, kun Intel ilmoitti vuonna 2024 luoneensa maailman suurimman neuromorfisen järjestelmän, jossa on 1,15 miljardia keinotekoista neuronia.

Pysyäkseen juurissaan Intel kehittää myös ohjelmistoja sirujensa hyödyntämiseksi, julkaisten Intel Quantum SDK:n. Tämä tarjoaa ohjeistuksen ohjelmoijille kehittää kvanttilaskentaan soveltuvaa ohjelmistoa, joka on yhteensopiva Intelin kvanttisirun suunnittelun kanssa, ja joka on historiallisesti ollut erittäin vahva ja kannattava liiketoimintamuuri Intelin perinteiselle siruliiketoiminnalle.

Lähde: Intel

Skaalautuvan kvanttisirutuotannon saapuminen voi olla teollisuudelle yhtä mullistavaa kuin mikä tahansa muu tekninen tieteellinen läpimurto, alentamalla kustannuksia ja asettamalla yhteisiä ohjelmointistandardeja sekä siruarkkitehtuureja.

Intel on yritys, joka kokemusperäisesti tietää, kuinka vahva voima tämä voi olla laskentateollisuudessa. Se jatkaa edelleen innovaatioidensa ja 1960‑luvuista lähteneiden patenttiensa perässä.

4. Quantinuum / Honeywell

Quantinuum on Honeywell Quantum Solutionsin ja Cambridge Quantumin fuusion tulos.

Honeywell pysyy yhtiön enemmistön omistajana (arviolta 52 % omistus) rahoituskierroksen jälkeen, jonka arvo oli 5 miljardia dollaria. Perustajan, Ilyas Khanin, väitetään omistavan noin 20 % yhtiöstä. Muita osakkeenomistajia ovat JSR Corporation, Mitsui, Amgen, IBM ja JP Morgan.

Quantinuumin mahdollinen listautuminen tulevaisuudessa, mahdollisesti osana laajempaa yritysjärjestelyä, arvioidaan olevan arvoltaan jopa 20 miljardia dollaria.

Kuten Googlen tapauksessa, kvanttilaskenta ei ole Honeywellin liiketoiminnan keskeinen osa, vaan se keskittyy enemmän ilmailuun, automaatioon ja erikoiskemikaaleihin & materiaaleihin. Jokainen näistä aloista voi kuitenkin hyötyä kvanttilaskennasta, mikä voi antaa Honeywellille etulyöntiaseman kilpailijoihinsa nähden.

Quantinuum näyttää toistaiseksi keskittyvän vähemmän muiden kvanttilaskentajärjestelmien tutkimattomiin segmentteihin, erityisesti rahoitus- ja toimitusketjuun liittyviin analyyseihin, Quantum Monte Carlo Integration (QMCI) -moottorinsa kautta, joka lanseerattiin syyskuussa 2023.

QMCI soveltuu ongelmiin, joilla ei ole analyyttistä ratkaisua, kuten rahoitusderivaattien hinnoitteluun tai korkea‑energia‑fysiikan kokeiden tulosten simulointiin, ja lupaa laskennallisia edistysaskeleita liiketoiminnassa, energiassa, toimitusketjujen logistiikassa ja muilla sektoreilla.

Yhtiö on pyrkinyt korkealaatuiseen laskentaan hyvin vähäisillä virheillä sen sijaan, että lisäisi mahdollisimman paljon kubitteja, luoden niin sanotun “virheenkestävän kvanttilaskennan”. Tämä lähestymistapa on yhtiön nimeämä “Paremmat kubitit, paremmat tulokset”, jossa saman määrän kubitteja saavuttaa 100‑1000‑kertainen luotettavampi tulos.

Lähde: Quantinuum

Tämän saavuttamiseksi he käyttävät eri teknologiaa kuin muut kvanttitietokoneyritykset, nimeltään “trapped-ion”. Esimerkiksi he päivittivät H2-järjestelmänsä 32:sta 56:een kubittiin saavuttaen  “kolme 9:ää” -luotettavuuden: 99,914(3)% 2‑kubittisen portin luotettavuus.

Lähde: Quantinuum

Tämä voisi merkittävästi vaikuttaa kiireellisesti tarvittavaan kvanttivarmaan kryptografiaan, puolustusyritys Thales (HO.PA ) on jo yhteistyössä yhtiön kanssa ja kansainvälinen pankki HSBC.

Quantinuum tarjoaa myös omaa kvanttialgoritminen kemian sovellustaan InQuanto, jota voidaan käyttää lääkeaineissa, materiaalitieteissä, kemikaaleissa, energiassa ja ilmailusovelluksissa.

Kuten monet muut kvanttilaskentayritykset, Quantinuum tarjoaa Helios “laitteisto palveluna”, jolloin käyttäjät voivat hyötyä kvanttilaskennasta ilman, että heidän tarvitsee itse käsitellä järjestelmän monimutkaisuutta.

Quantinuum solmi marraskuussa 2024 kumppanuuden saksalaisen Infineonin kanssa, Euroopan suurimman puolijohdevalmistajan. Infineon tuo integroidun fotoniikan ja ohjauselektroniikan teknologiansa auttaakseen luomaan seuraavan sukupolven trapped-ion‑kvanttitietokoneita.

Quantinuumin keskittyminen korkeaan luotettavuuteen saattaa tehdä siitä arvokkaamman aikaisemmin, koska sen korkea luotettavuus tekee siitä heti käyttökelpoisen, enemmän samanlaisena kuin tavallinen laskenta kuin muut edelleen kokeelliset lähestymistavat.

Lisää käynnissä olevia käyttötapauksia voisi vahvasti nostaa yhtiön tulevaa arvoa, ja siten Honeywellin osuutta siinä sekä mahdollisia sijoittajien voittoja.

5. IonQ

IonQ is another quantum computing company using trapped-ion technology, founded by pioneering scientists in the field from the University of Maryland and Duke University. It was publicly listed on the NYSE in 2021.

IonQ:n kvanttilaskentaplatformit pystyvät tuottamaan 99,9 % luotettavuustuloksen. Se käyttää tällä hetkellä 64‑bariumioni‑ketjua, tuottaen 36‑algoritmisen kubitin (AQ). Ketjun järjestely mahdollistaa paljon nopeamman laskennan kuin muut trapped-ion‑suunnitelmat menettämättä luotettavuutta.

Lähde: IonQ

IonQ hankki Qubitekkin tammikuussa 2025, lisäten toimintaansa yhtiön tiimin ja 118 patenttia IonQ:lle. Qubitekkin erikoisosaaminen on kvantti‑verkoissa, käyttäen fotonisia yhteyksiä, mahdollistamalla kvantti‑klustereita ja edistämällä kvantti‑internetin kykyjä. Kvantti‑verkot tulisi helpottaa erittäin suojattua viestintää ja lopulta mahdollistaa hajautettua kvanttilaskentaa.

IonQ kehittää kumppanuutta NKT Photonics (NKT.CO) kanssa tulevaisuuden datakeskuksiin soveltuvien kvanttitietokoneiden kehittämiseksi.

Se tekee myös yhteistyötä Imecin kanssa fotoni‑integroiduilla piireillä ja sirutasoisella ionikarkea‑teknologialla kasvattaakseen yhtiön kubittien määrää sekä järjestelmän kokoa ja kustannuksia.

Sen sijaan, että se kehittäisi omaa SDK:ta, yhtiö tukee kaikkia suuria SDK:ita samanaikaisesti ja tekee yhteistyötä monien johtavien yritysten kanssa uusien kvanttilaskentasovellusten kehittämiseksi.

Lähde: IonQ

IonQ on lähin puhdas kvanttilaskentaa tarjoava osake sijoittajille, jotka eivät ole kiinnostuneita muiden johtajien, kuten Googlen, Intelin, IBM:n tai Honeywellin, päätoiminnoista.

Joten yhdessä kilpailijansa Quantinuumin kanssa IonQ on lähempänä kaupallisten kvanttitietokoneiden kehittämistä, keskittyen korkeaan luotettavuuteen ja pienempään kubittimäärään trapped-ion‑järjestelmissä. Sen varhainen menestys on auttanut sitä rakentamaan vahvan kumppanuusverkoston muiden kvanttilaskentainnovoijien kanssa, jotta teknologiaa voidaan edelleen edistää.