Россия создала прототип квантового компьютера, но сможет ли довести его до промышленного уровня — разбираем реальные технологии и сложности.
Россия уже умеет создавать сложнейшие технологии — от лазерных и оборонных систем до атомной энергетики и космических аппаратов. Квантовый компьютер на этом фоне выглядит логичным следующим шагом. Но квантовая техника принципиально жестче к деталям — тут недостаточно «собрать опытный образец», здесь нужно держать под контролем квантовые состояния на уровне отдельных атомов, уметь их многократно считывать и при этом строить вокруг этого нормальную вычислительную инфраструктуру.
Поэтому главный вопрос звучит так — НЕ «есть ли у нас 50 кубитов», А есть ли у нас длинная технологическая цепочка, которая может довести это до промышленного уровня.
Где Россия находится на квантовой карте мира
Факт, который важно зафиксировать, — в России продемонстрирован квантовый вычислитель порядка 50 кубитов (ионная и атомная платформы). Об этом сообщали ФИАН и Российский квантовый центр, а также университетские центры МГУ — см., например, TASS и материалы квантового центра МГУ. Это означает, что страна находится не «в теории», а в стадии действующих установок.
При этом российский подход нетипичен для старта — развиваются сразу три направления:
- Ионные ловушки — высокая точность операций, хорошая воспроизводимость, но сложное вакуумно-лазерное хозяйство
- Нейтральные атомы в оптических пинцетах — перспективны по масштабированию, и именно их сейчас активно показывают МГУ
- Сверхпроводящие кубиты — здесь Россию интересно смотреть в связке с работами по субангстремной литографии и элементной базе (англоязычное описание российского результата)
То есть на входе — не одна установка, а попытка построить целую линейку платформ. Это сильная сторона — пока в мире нет окончательного победителя по технологии, диверсификация снижает риск.
Из чего состоит квантовый компьютер и что у нас есть
Чтобы понять, «можно ли сделать», надо разложить систему на уровни.
1. Физический слой
Это сами кубиты — ионы, атомы, сверхпроводящие петли. В России этот слой есть: лаборатории умеют охлаждать, удерживать, адресовать, светить нужной длиной волны. У нас сильные школы по вакууму, нелинейной оптике, лазерной технике — это наследие не IT, а атомно-оборонного контура. Здесь Россия точно не «с нуля».
2. Слой управления и электроники
Вот здесь начинаются первые «но». Квантовый процессор управляется не абстрактным «софтом», а реальными генераторами СВЧ, лазерными драйверами, синтезаторами частот, быстродействующими ЦАП/АЦП, криоэлектроникой. Значительная часть этого сейчас закупается или делается штучно. Серийного, внутристранового «квантового шкафа управления» пока нет. Без него масштабирование с 50 до 200+ кубитов затруднено.
3. Квантовый стек (языки, компиляторы, коррекция ошибок)
Это самая недооцененная часть. Квантовый компьютер в реальности большую часть времени будет исправлять собственные ошибки. Для этого нужны коды коррекции, схемы поверхностного кода, оптимизирующие компиляторы, которые раскладывают задачу на конкретные операции данного физического процессора. В России этим занимаются МФТИ, ИТМО, ряд групп при РАН. Это хороший сигнал — понимают, что «голые кубиты» бессмысленны.
4. Прикладной слой
Здесь речь идет уже о более сложных направлениях — квантовой химии, задачах оптимизации и современных криптографических системах.
Частично их можно реализовывать на малокубитных машинах и даже на симуляторах. Но чтобы промышленность почувствовала эффект — нужен стабильный слой снизу. А он в стадии становления.
Вывод по структуре: у России есть физика и кадры, но звено «массовая электроника и контроллеры под квант» — самое уязвимое. И это логично — тут упираемся в общее состояние микроэлектроники.
Где сильные стороны и почему это все-таки не пиар
Если убрать эмоциональный фон, Россия имеет три ресурса, которые в квантовых проектах реально значат:
- Инфраструктурные игроки. «Росатом» — это не университетский стартап, а структура, умеющая строить сложные объекты и держать закрытые проекты десятилетиями. В США этим занимается, по сути, связка федеральных лабораторий. У нас — госкорпорация
- Физические школы. ФИАН, ИОФ, МФТИ, МГУ — это школы, которые и в 80-е умели делать то, что сегодня называется «квантовый оптический эксперимент»
- Технологическая культура «точных состояний». Криогеника, сверхчистые материалы, вакуум — то, что нужно квантовой машине, в России не надо «изобретать с нуля»
Именно поэтому появление 50-кубитного прототипа в России — вещь правдоподобная и логичная, а не «рисунок в презентации».
Но почему тогда нельзя сказать «да, Россия уже сделала квантовый компьютер»
Потому что квантовый компьютер — это не число кубитов. Это надежность.
Машина на 50 кубитов с небольшим временем когерентности и без полноценной коррекции ошибок — это все еще лабораторный инструмент. Чтобы он стал промышленным, нужно:
- довести время когерентности до значений, при которых можно выполнять длинные алгоритмы
- обеспечить стабильность каналов управления (лазеры, СВЧ) на уровне, который выдерживает сутки работы
- развернуть ПО, которое дает пользователю не «доступ к кубитам», а «доступ к задаче» — как сейчас дают доступ к кластеру
- и главное — повторить это в серии, а не в одном экземпляре
И вот тут у России пока нет ответа. Сделать один раз под научную команду — да. Сделать линейку, которую можно будет раздавать вузам, НИИ и корпорациям — это другое. Это требует либо собственного производства критичных компонентов, либо устойчивых каналов поставок.
Сравнение с США и Китаем — где реальный разрыв
США и Китай обгоняют не столько по физике (у нас она вполне конкурентна), сколько по масштабу инженеризации. IBM, Google, Rigetti, IonQ — это компании, которые вокруг квантовой установки сделали полный продукт — стойка, ПО, облачный доступ, документация, регулярные апдейты.
У России пока «одна ступень недособрана» — между лабораторным образцом и промышленной системой нет мощной инженерной прослойки. Это, кстати, типичная российская проблема — школа есть, прототип есть, а «серия» не появляется.
Но есть и обратный момент. Россия исторически умеет догонять не по всему фронту, а по критичным направлениям. Если государство зафиксирует квантовые вычисления как «технологию обеспечения суверенности» — появится и финансирование, и инфраструктура. Это уже видно по включению темы в нацпроекты и по роли «Росатома».
Резюмируем!
Можно ли сделать квантовый компьютер в России?
Да, на уровне прототипа — уже сделан. На уровне технологической платформы — есть все предпосылки.
Можно ли сделать в России серийный, масштабируемый квантовый компьютер, который будет решать прикладные задачи для промышленности и госсектора?
Можно, но только если одновременно решать три «невидимых» задачи:
- локализовать как минимум часть аппаратуры управления
- вырастить слой прикладных квантовых разработчиков (сейчас их мало)
- связать квантовые установки с реальными задачами отраслей — энергетика, материалы, логистика, связь
Сколько это займет?
Реалистичный горизонт — 5–10 лет. Быстрее — только если часть компонентов удастся закупать и не «изобретать» свою микроэлектронику; дольше — если придется делать все внутри страны.
А что для вас важнее — чтобы в России был свой квантовый компьютер, или чтобы в России была цепочка поставки для него? Поделитесь своим мнением. Оно важно для нас.
Если вам интересны информационные технологии и последние новости из мира промышленности, то подписывайтесь на наши каналы — Дзен и Телеграм — чтобы быть в курсе всех событий и ничего не пропустить.