«Росатом» представит контуры нового этапа квантового проекта

8 февраля на ВДНХ в музее «АТОМ» пройдет стратегическая сессия «Ключевые достижения госкорпорации „Росатом“ и перспективные направления в области квантовых технологий».


На стратегической сессии «Росатома» представят контуры нового этапа российского квантового проекта, который реализуется под эгидой госкорпорации, в том числе целевые ориентиры новой дорожной карты (ДК) развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления» на 2025–2030 гг. и подходы к реализации квантового компонента нацпроекта «Экономика данных».

Среди спикеров мероприятия Алексей Лихачев, генеральный директор госкорпорации «Росатом»; Екатерина Солнцева, директор по цифровизации госкорпорации «Росатом»; Руслан Юнусов, советник гендиректора «Росатома», сооснователь Российского квантового центра.

На сессии также подведут итоги квантовой дорожной карты за 2020–2024 гг., за которую отвечает «Росатом».

Российский квантовый проект призван обеспечить уверенные позиции России в группе глобальных технологических лидеров. На нынешнем этапе, когда фокус мировой квантовой гонки направлен на разработку квантовых компьютеров, «Росатом» не только поступательно продвигается в этом направлении, но и готовит почву для практического применения квантовых инноваций.

Важной задачей первой ДК стало создание российского квантового компьютера — проект реализуется научными коллективами Российского квантового центра (РКЦ), Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН), МГУ имени М. В. Ломоносова, Университета МИСИС, МФТИ и других ведущих научных центров.

В 2024 году были созданы российский 50-кубитный квантовый компьютер на ионах, а также прототип 50-кубитного квантового вычислителя на одиночных нейтральных атомах рубидия. В целом Россия, наряду с США и Китаем, находится в числе трех стран-лидеров, создавших квантовые компьютеры на всех четырех платформах, которые считаются в мире приоритетными в качестве основы для квантовых вычислителей — сверхпроводники, ионы, нейтральные атомы и фотоны.

Важным результатом реализации квантовой ДК является создание уникального коллектива ученых и инженеров, в который входят более 1000 специалистов, включая порядка 600 ученых. Создание квантовых вычислителей сопровождается формированием в России системы квантового образования, которая охватывает среднее и высшее профессиональное образование, а также усилия по переподготовке учительского состава.

Российский квантовый проект нацелен на получение практически применимых результатов квантовых вычислений и создание технологии квантовых вычислений. На горизонте до 2030 года Росатом намерен обеспечить создание в России конкурентоспособной квантовой индустрии, включая переход к промышленному производству квантовых компьютеров. Также будут проработаны квантовые алгоритмы и возможность их применения в практических задачах различных индустрий, в т. ч. атомной отрасли.

Одной из приоритетных сфер применения квантовых вычислений в будущем станут фармацевтика и медицина в целом: появится возможность моделировать сложные молекулы при создании новых лекарств, а также получат развитие персонализированные медицинские технологии, позволяющие врачу в кратчайшие сроки разработать персональные рекомендации для лечения человека с учетом конкретных факторов его заболевания и особенностей организма. Также квантовые вычисления будут применяться для прогнозирования новых эпидемий.

Эксперты отмечают, что принципиально новые возможности моделирования молекул и химических процессов, которые появятся с применением квантового компьютера, дадут толчок развитию целого ряда индустрий, связанных с химической наукой. А в ИТ-сфере интеграция квантовых вычислений в индустриальное ПО позволит инженерам создавать более продвинутые технологии, например, в судостроении и авиапромышленности.

Важное направление применения квантов — транспорт и логистика. Составление оптимальных маршрутов и расписаний движения транспорта позволит решать проблемы пробок, а стихийно возникающие ограничения, например, из-за аварий, будут учитываться в режиме реального времени. Это приведет к сокращению задержек в движении общественного транспорта и позволит автомобилистам тратить меньше времени на дорогу. В логистике применение квантовых вычислений облегчит, потенциально удешевит и ускорит доставку грузов по различным маршрутам.

В финансовом секторе квантовые вычисления необходимы для минимизации рисков и более точной оценки кредитоспособности организации или человека. А на производстве они помогут, к примеру, составлять оптимальный план выполнения заказов или обеспечивать организацию труда. 

Квантовые технологии выведут на принципиально новый уровень возможности искусственного интеллекта — они усилят ИИ в части ускорения машинного обучения, распознавания и анализа изображений, речи и текста, обработки больших данных и т. д. Кроме того, квантовые компьютеры смогут решать те же задачи эффективнее, быстрее, с меньшими энергозатратами.

Квантовые компьютеры — квантовое вычислительное устройство, основанное на кодировании информации в квантовом состоянии двухуровневой системы — кубита. В отличие от классического компьютера (работающего на основе кремниевых чипов и транзисторов), основанного на бинарном коде (т.е. анализирующем информацию, представимую в виде «0» и «1»), такие машины основаны на кодировании информации в квантовом состоянии двухуровневой системы, что позволяет работать не только с состояниями «0» и «1», но и любой их суперпозицией (то есть, помимо «0» и «1», частица может также комбинировать эти состояния или находиться в них одновременно).

Кубит — это элементарная единица квантовой информации. Кубит может быть закодирован в состоянии двухуровневой системы.

Квантовый компьютер позволит совершить прорыв в таких областях развития технологий, как искусственный интеллект; медицина (создание новых лекарств); моделирование новых материалов; решение оптимизационных задач, недоступных для классических суперкомпьютеров.

Что умеет российский квантовый процессор?