Вчера квантовые вычисления казались чем-то из комиксов: шляпа, из которой вытаскивают кролика. Сегодня- обычная вкладка в браузере. Нажал run, и ионы в ловушке уже считают твою задачу. За проектом- связка РКЦ и ФИАН под крылом «Росатома». Четыре года сборки, своя ионная ловушка на медной основе, переход от кубитов к кудитам- и вот машина на 50. Без фанфар. Просто работа, которая двигается.
Кто делает и зачем
За проектом- Российский квантовый центр и ФИАН, куратор- «Росатом». Научный руководитель- Илья С. Подготовка заняла около четырёх лет. Это не лаборатория «на коленке», а полноценная программа с инфраструктурой и людьми.
Кубиты, кудиты- что это по-человечески?
Кубит- «умный бит», может быть и 0, и 1, и между ними.
Кудит- тот же кубит, только с большим числом уровней. Больше состояний- больше свободы в алгоритмах. Российская команда одной из первых ушла в кудиты- после США и Австрии- и это даёт простор для задач, где «двухуровневого» мира уже мало.
Зачем кудиты? Больше уровней- больше «гибкости» в алгоритмах: меньше шагов на путь к ответу, шанс уместить сложную задачу в ограниченное «железо».
Что это даёт разработчикам? Доступ через облако, SDK/ноутбуки, очереди задач- можно тестировать идеи без отдельной лаборатории. Хороший вариант для вузовских команд и R&D-отделов.
Практика не за горами
Фарма- поиск молекул-кандидатов и предсказание свойств. Материалы- моделирование кристаллических решёток и дефектов. Логистика- задачи маршрутизации с миллионами вариантов. Кибербезопасность- защищённые каналы связи и новые схемы обмена ключами.
Что тормозит? Как и у всех, не хватает идеальных кубитов (и кудитов) и чистых логических операций. Нужны устойчивые схемы коррекции ошибок, больше инженеров «под ключ»: от вакуумных камер до микрофабрикации ловушек.
Как попробовать? Освоить базовую линейную алгебру, теорию вероятностей, немного квантовой механики, плюс практику на Python. Дальше- алгоритмы: вариационные методы, оптимизация, квантовые схемы для химии и комбинаторики. Научились запускать- упакуйте пилот под вашу отрасль и гоняйте сравнение: «классика vs квант» на реальных данных.
И да, это история длинной дистанции. Но она уже идёт: есть железо, есть рост по мощности, появляются команды и курсы. Следующий рубеж- больше стабильных кудитов, меньше ошибок и первые промышленные кейсы, которым не стыдно доверить деньги и сроки.
Фишка железа
Компьютер работает на ионной ловушке. И здесь редкость: сама ловушка выполнена из меди. Решение трудное, но даёт нужные параметры. Разработчики подчёркивают: таких аналогов почти нет.
Динамика мощности
- 2019- 2 кубита
- 2021- 4
- 2022- 5
- 2023- 16 (показали президенту)
- 2024- 20
- сейчас- 50
Доступ- через облако. Значит, это не витрина, а рабочий инструмент для команд и вузов.
Зачем бизнесу и науке
Фарма: моделирование молекул, поиск кандидатов на препараты.
Химия и материалы: подбор реакций и структур, оптимизация времени и затрат.
Логистика: маршруты, расписания, задачи с огромным числом вариантов.
Безопасность: квантовая связь и криптография. Уже есть пилоты по защите каналов для беспилотных систем.
На мировом табло
Россия- среди немногих стран с квантовыми системами уровня 50+ кубитов. Ещё плюс: у нас представлены все четыре платформы- сверхпроводники, ионы, нейтральные атомы, фотоны. Лидерами нынче называют, например, Quantinuum (H2-1, 56 кубитов), но 50- это уже «в строю», а не «когда-нибудь».
Что дальше
План к 2030- выйти на 100+ кубитов. Под это расширяют штат: только «Росатом» ищет порядка 200 специалистов, а к 2036 индустрии потребуется 1000+ человек. Образование подхватывает: сотни молодёжных лабораторий, направления «Квантовый инжиниринг», курсы для преподавателей. Это уже отрасль, а не разовый проект.
Как к этому относиться
Спокойно и по фактам. Темп приличный, инженерные решения- нестандартные, доступ через облако- большой плюс для экосистемы. В быту это не про тарифы на коммуналку «завтра утром», но в горизонте лет- про технологическую самостоятельность, новые продукты и компетенции.
Итог одной строкой
Есть железо, есть рост по кубитам, есть команда и планы. Теперь ключевое- алгоритмы, софт, прикладные кейсы и люди, которые всё это доведут до серии.
Подпишись на канал- оставляй свои комментарии.