Тема квантовых технологий перестала быть чем-то из области научной фантастики. Мы подошли сегодня к такому уровню, когда «кванты» переходят от стадии исследований и разработок в плоскость прикладного и практического применения.
В этом году состоялось несколько мероприятий, где обсуждаемая нами тема была гвоздем программы. На форуме «КВАНТ-2025» госкорпорация «Росатом» подвела итоги как ответственная за реализацию дорожной карты по квантовым вычислениям за 2020-2024 годы. Как заметил глава «Росатома» Алексей Лихачев, еще недавно наша страна находилась «вне квантовой борьбы», но смогла за 4-5 лет значительно сократить разрыв по отношению к лидерам — Китаю и США.
Был создан единый коллектив исследователей, в который вошли свыше 600 ученых из более чем 20 вузов и академических институтов. Как результат, в России сегодня есть пять квантовых вычислителей на всех четырех платформах (сверхпроводники, ионы, нейтральные атомы и фотоны) с более чем 50 кубитами. В частности, учеными Физического института имени П.Н. Лебедева и Российского квантового центра был создан российский 50-кубитный квантовый компьютер на ионах, а учеными МГУ имени М.В. Ломоносова и Российского квантового центра – прототип 50-кубитного квантового вычислителя на одиночных нейтральных атомах рубидия. С 2020-го по 2024 годы на эти цели было выделено 24,1 млрд рублей, а протяженность квантовых сетей составила более 7000 км.
Дорожная карта по квантовым вычислениям продлена на 2025-2030 годы, с тем чтобы достичь качественных эффектов развития квантовых технологий в России. Предстоит масштабировать проект для обеспечения технологического суверенитета и глобальной конкурентоспособности России, включая овладение практикой промышленного использования «квантов» и построение основных элементов национальной квантовой индустрии, конкурентоспособной в международном масштабе. Второй этап квантового проекта на 2025 - 2030 годы должен охватить пять направлений: квантовые вычисления, сенсоры, коммуникации, искусственный интеллект и нейроморфные вычисления. К 2030 году намечено создать внелабораторный квантовый вычислитель мощностью 300 кубитов и увеличить протяженность квантовых сетей до 15 тыс. км.
Возникает вопрос о потенциальной пользе и эффекте, которые могут принести дорогостоящие исследования в сфере квантовых технологий. Подготовка практического применения квантовых вычислений в промышленности и социальной сфере является приоритетом на этапе до 2030 года. По данным "Рексофт Консалтинга", квантовые компьютеры в России — экспериментальные и пока не в состоянии реализовывать значимые алгоритмы. Практические бизнес-задачи выполняются с помощью эмуляторов квантовых вычислений, мощность которых выше, чем у доступных экспериментальных машин. Появление промышленных квантовых компьютеров в России ожидается не раньше 2028-2030 годов. Прогнозируют, что объем рынка квантовых вычислений в России к 2040 г. будет варьироваться от 110 млрд до 258 млрд рублей, заняв до 6% от глобального.
Гонка за лидерство в формировании будущей квантовой индустрии уже идет: в большом выигрыше окажутся те государства, которые закладывают её основы уже сегодня. В ближайшие годы сверхмощные «кванты» с фантастической скоростью вычислений затмят собой любые современные суперкомпьютеры. Потенциальных направлений применения очень много: это возможность моделировать сложные молекулы при создании новых лекарств или материалов, минимизация рисков и более точная оценка кредитоспособности заёмщиков в сфере финансов, составление оптимальных планов выполнения заказов или обеспечение организации труда на производстве, улучшение логистики и сферы транспорта, усиление потенциала искусственного интеллекта и т. д.
Как и все новые технологии, прорывы в квантовых вычислениях также несут с собой потенциальные риски, включая усиление государственного надзора, оптимизация передовых военных приложений, риски для информационной безопасности. Также остаются нерешенными вопросы, связанные со справедливым распределением экономических и социальных выгод от квантовых технологий, наряду с необходимостью содействовать инновациям без усиления существующей концентрации власти и богатства. Желательно вести диалог, в котором будут участвовать ученые, законодатели, гражданское общество и глобальные заинтересованные стороны. Только действуя на раннем этапе, мы можем гарантировать, что квантовая революция будет способствовать процветанию человечества и демократическому управлению, а не усугублять существующие проблемы.
Читайте по теме: Квантовые технологии откроют перед госсектором и банками новые горизонты