Jyväskylän yliopisto

Suomella on hyvä mahdollisuus luoda kvanttilaskentaan liittyviä innovaatioita

23.2.2021 14:42:06 EET | Jyväskylän yliopisto | Tiedote

Jaa
Kvanttitietokoneita kehitetään ja tutkitaan laajasti maailmalla. Kvanttilaskenta ja klassinen (tavallinen) laskenta eroavat toisistaan muun muassa siten, että kvanttilaskennan perusyksikkö on bitin sijasta kvanttibitti. Jyväskylän yliopiston informaatioteknologian tiedekunnassa tehtiin selvitys kvanttilaskennan nykytilasta ja lähitulevaisuudesta.
Kuvio: Kubittitila |1> kuvattuna Blochin pallolla
Kuvio: Kubittitila |1> kuvattuna Blochin pallolla

Katsaus kvanttilaskentateknologiaan ja sen sovelluksiin sisältää lyhyen johdannon kvanttilaskentaan. Raportissa esitellään kvanttilaskentaan liittyviä ohjelmistoja, kieliä ja ohjelmistokehyksiä. Esimerkkikoodilistaukset havainnollistavat sekä johdannon alustamaa teoriaa että kvanttiohjelmistokehitystä.

Raportti tuo esiin kvanttilaskennan kaupallisia mahdollisuuksia. Ensimmäisiä sovelluksia kvanttitietokoneille ovat aidosti satunnaisten satunnaislukujen generointi, kvanttifysiikan ja kvanttikemian simulointi sekä kvanttikoneoppiminen. Lisäksi esitellään myös kvantinjälkeistä kryptografiaa.

Raportissa on lyhyt kuvaus kvanttitietokonelaitteistoista maailmalla ja Suomessa. Siinä käsitellään myös muuta aiheeseen liittyvää tutkimusta kuten analogista laskentaa, ternääristä laskentaa, reversiibeliä laskentaa ja uusien elektroniikan peruskomponenttien (kuten memristorin) mahdollista hyödyntämistä kvanttitietokonetutkimuksessa. Lopussa tiivistetään havainnot ja suositukset liittyen kvanttilaskentatutkimukseen.

– Kvanttitietokoneisiin liittyy paljon uskomuksia ja suuria odotuksia. Suomella on hyvä mahdollisuus luoda kvanttilaskentaan liittyviä innovaatioita. On hyödyllistä ymmärtää ns. epätavanomaista laskentaa (engl. "unconventional computing"), koska tavanomaisen laskennan rajat alkavat tulla vastaan. Kvanttilaskenta on yksi esimerkki epätavanomaisesta laskennasta, kuvailee raportin tehnyt informaatioteknologian tiedekunnan jatko-opiskelija Henri Heinonen.

– Tiedekunnassa on kvanttilaskentaan tarvittavien ohjelmistojen tutkimukseen ja kehittämiseen sopivaa osaamista muun muassa laskennallisen tieteen ja kyberturvallisuuden vahvuusalueilla. Myös tulevien diplomi-insinöörien on hyvä hahmottaa kvanttilaskennan mahdollisuudet tulevissa työtehtävissään, informaatioteknologian tiedekunnan dekaani Pasi Tyrväinen kertoo.

– Kvanttilaskenta tulee laajentamaan laskennallisten tieteiden mahdollisuuksia alueille, jotka nykyteknologialla ovat lähes mahdottomia, esimerkiksi kompleksisissa optimointi- ja logistiikkaongelmissa (ns. kauppamatkustajaongelma) sekä materiaalitekniikan ongelmissa, professori Pekka Neittaanmäki listaa.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Henri Heinonen
henri.t.heinonen@student.jyu.fi

Kuvat

Kuvio: Kubittitila |1> kuvattuna Blochin pallolla
Kuvio: Kubittitila |1> kuvattuna Blochin pallolla
Lataa
Kuvio: Bernstein–Vazirani-algoritmin toteuttava kvanttipiiri
Kuvio: Bernstein–Vazirani-algoritmin toteuttava kvanttipiiri
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Jyväskylän yliopisto
Jyväskylän yliopisto
PL 35
40014 Jyväskylä

http://www.jyu.fi

Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto

Avoimen väylät uudistuvat Jyväskylän yliopistossa: Selkeyttä ja lisää mahdollisuuksia tutkintokoulutukseen hakeutuville29.6.2026 12:44:56 EEST | Tiedote

Jyväskylän yliopisto nostaa avoimen väylän kautta valittavien opiskelijoiden osuutta. Tavoitetaso on 15 prosenttia niiden tutkinto-ohjelmien sisäänotosta, joihin voi hakea avoimen väylältä. Samalla avoimen väylien edellytykset selkeytyvät: jatkossa Jyväskylän yliopistossa on kolme väylätyyppiä. Kehittämistyö tukee erityisesti valtion rahoittamalla opintosetelillä opiskelevien nuorten aikuisten korkeakoulupaikan saavuttamista.

Uusiutuvan energian nopea kasvu kuormittaa luontoa – tutkijat ehdottavat tarkempaa sijainninohjausta29.6.2026 07:05:00 EEST | Tiedote

Suomessa nopeasti kasvanut tuuli- ja aurinkovoiman tuotanto vaikuttaa merkittävästi sekä ympäristöön että ihmisiin, osoittaa tuore Jyväskylän yliopiston Resurssiviisausyhteisö JYU.Wisdomin Wisdom Letters -julkaisusarjassa ilmestynyt vertaisarvioitu artikkeli. Vaikka yksittäisiä hankkeita tarkastellaan yksityiskohtaisesti, eivät nykyiset suunnittelu- ja arviointikäytännöt riitä niiden yhteisvaikutusten hallintaan. Politiikkasuosituksia sisältävän julkaisun ovat laatineet neljä tutkijaa Suomen ympäristökeskuksesta, Itä-Suomen yliopistosta ja Turun yliopistosta.

Ketä enää kiinnostaa? Jyväskylän Kesässä kysytään, mihin journalismia ja viisautta tarvitaan muuttuvassa maailmassa25.6.2026 10:10:24 EEST | Tiedote

Jyväskylän Kesän keskusteluohjelma kokoaa 1.–5.7.2026 Jyväskylän yliopiston kampukselle tutkijoita, taiteilijoita, toimittajia ja muita asiantuntijoita pohtimaan viisauden merkitystä ajassamme. Ohjelmassa tarkastellaan muun muassa journalismin tulevaisuutta, viisauden ja typeryyden rajapintoja, vastuullisuutta, ihmisen kasvua sekä luontosuhdetta.

Monimuotoinen metsä on tulevaisuuden arvonluonnin alusta – tutkijat esittävät uutta suuntaa Suomen metsäsektorille25.6.2026 07:05:00 EEST | Tiedote

Luontokato, ilmastotavoitteet ja globaalit markkinamuutokset muuttavat metsäsektorin toimintaympäristöä. Uusimman Jyväskylän yliopiston Resurssiviisausyhteisö JYU.Wisdomin tuottaman Wisdom Letters -julkaisusarjan vertaisarvioidun julkaisun mukaan Suomen kannattaa vastata muutokseen rakentamalla metsistä monipuolinen arvonluonnin alusta, jossa taloudellinen menestys perustuu aiempaa vahvemmin luonnon monimuotoisuuteen, uusiin palveluihin ja korkean lisäarvon liiketoimintaan.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme
World GlobeA line styled icon from Orion Icon Library.HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye