«Банк задач» Росатома: квантовый портфель будущего

Системный подход к квантовому будущему

Проект «Банк задач» представляет собой уникальную инициативу по подготовке к эре практических квантовых вычислений. «Росатом» создаёт структурированный портфель задач, которые будут готовы к немедленной реализации, как только технология достигнет необходимого уровня зрелости. Этот подход минимизирует временные потери и обеспечивает конкурентное преимущество в период перехода к квантовым технологиям.​

Стратегическая цель проекта — к 2030 году иметь готовую экосистему задач и алгоритмов для полноценного использования квантовых процессоров промышленной мощности. В перспективе это позволит России занять лидирующие позиции в практическом применении этих технологий.​

Перспективы медицины

Медицинские приложения составляют значительную часть российского квантового портфеля. Квантовые алгоритмы способны улучшить молекулярное моделирование, ускоряя разработку новых лекарственных препаратов в десятки раз по сравнению с классическими методами.​

Особый интерес представляют квантовые симуляции белковых взаимодействий и генетических процессов. Квантовые процессоры могут справляться с такими задачами естественным образом благодаря квантовой природе самих моделируемых процессов.​

Екатерина Солнцева - Директор по квантовым технологиям Госкорпорации «Росатом»«Мы сейчас последовательно и системным образом работаем над тем, чтобы в разных областях найти конкретные применения [квантовых компьютеров]. И сейчас уже портфель пилотных проектов - семнадцать задач. На следующий год мы рассчитываем, что их количество увеличится до нескольких десятков. И эта работа должна привести к тому, что на горизонте 2030-го года, когда появится мощный квантовый компьютер, мы будем готовы как заказчики им в полной мере воспользоваться»

Российские специалисты прорабатывают алгоритмы для персонализированной медицины, основанные на анализе геномных данных пациентов. Квантовые системы смогут обрабатывать огромные массивы информации, выявляя сложные взаимосвязи между генотипом и предрасположенностью к заболеваниям, что открывает путь к превентивной медицине нового поколения.​

Инженерные задачи и промышленные приложения

Промышленная часть квантового портфеля «Росатома» включает оптимизационные задачи, важные для атомной отрасли. Квантовые алгоритмы оптимизации могут улучшить логистические процессы, планирование и управление сложными производственными цепочками.​

Особое внимание уделяется задачам теплопереноса и моделирования материалов — областям, где квантовые вычисления уже продемонстрировали первые результаты. Российские специалисты протестировали решение модельной задачи теплопереноса на 50-кубитном квантовом компьютере, что стало прецедентом применения квантовых технологий в атомной отрасли.

Портфель также включает задачи криптографии и кибербезопасности. С развитием квантовых технологий возникает двойственная ситуация: они одновременно угрожают существующим методам шифрования и предлагают новые способы защиты информации. Разрабатываются алгоритмы, устойчивые к атакам квантовых компьютеров.

Дорожная карта

К 2026 году «Росатом» планирует расширить портфель до нескольких десятков задач, покрывающих основные направления применения квантовых вычислений. В период 2028-2030 годов начнется активное тестирование готовых алгоритмов на промышленных квантовых системах, что даст первые коммерческие продукты и прототипы.

Реализация амбициозных планов сталкивается с серьезными техническими ограничениями современных квантовых компьютеров. 50-кубитные системы представляют собой достижение, но для многих практических приложений потребуются системы с сотнями и тысячами кубитов.

Успех российской квантовой стратегии будет зависеть от синхронизации развития «железа» и программного обеспечения. «Банк задач» решает вторую часть этого уравнения, создавая софтверную экосистему для будущих квантовых процессоров.