Запутанные частицы и суперпозиция предлагают заглянуть в загадочную природу реальности. Квантовые технологии могут в ближайшем будущем перевернуть наше представление о мире. В преддверии открытой части «Форума будущих технологий» один из основателей Российского квантового центра Руслан Юнусов рассказал «ФедералПресс», что представляют собой эти технологии и когда они плотно войдут в нашу жизнь.
Расскажите, чем вы занимаетесь и что за технологии вы развиваете?
— Российский квантовый центр – ведущий негосударственный научный центр исследований в области квантовой физики. По экспертным оценкам РКЦ входит в топ-20 квантовых центров мира. Результаты работы РКЦ признаны в мировом сообществе и до недавнего времени публиковались в ведущих научных журналах.
Мы специализируемся на разработках в области квантовых вычислений, квантовых коммуникаций и квантовой сенсорики.
Зачем нужны эти технологии? Откуда к ним появился интерес, и кто занимается их развитием?
— Около 20 лет назад ученые только начали интересоваться исследованиями в этой области. Сейчас квантовые технологии переживают этап взрывного роста. О признании значимости квантовых технологий говорит и факт присуждения Нобелевской премии за работы в области квантовой физики дважды за последние 10 лет: в 2012 и 2022 годах.
Ожидается, что: квантовые вычисления приведут к экспоненциальному росту вычислительной мощности по сравнению с суперкомпьютерами; квантовые коммуникации обеспечат защиту информации, гарантированную на уровне фундаментальных законов физики; квантовые сенсоры позволят производить сверхточные измерения, во много раз превосходящие возможности классических датчиков.
В 2016–2020 гг. подавляющее большинство технологически развитых стран приняло долгосрочные программы развития квантовых технологий. Лидерами по государственным инвестициям являются Китай (15 млрд долл.), ЕС (7,5 млрд долл.) и США (около 5 млрд долл.).
Что в нашей стране делают, чтобы развивать квантовые технологии?
— В 2020 году Правительство Российской Федерации совместно с госкорпорацией «Росатом» утвердили дорожную карту развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления» и на паритетных началах обеспечили ее финансирование в объеме 24 млрд руб. до 2024 года. С тех пор мы активно участвуем в ее реализации.
Как, по вашему мнению, квантовые вычисления преобразуют различные отрасли экономики?
— Квантовые вычисления уже сегодня применяются при решении оптимизационных задач в логистике, с которыми классические компьютеры плохо справляются из-за большого количества переменных. Активное внедрение ведется в финансовой сфере. Профильные подразделения сформированы в крупнейших финансовых институтах мира. Среди реализуемых задач: оценка рисков, оптимизация инвестиционных портфелей и кредитный скоринг. Компании промышленного сектора проводят эксперименты по использованию квантовых вычислений для моделирования новых лекарств и сборки геномов, оптимизации энергосетей, разработке новых материалов, аэро- и гидродинамических расчетов, моделирования батарей для электромобилей.
Когда квантовые компьютеры полностью заместят те технологии, которые мы используем для вычислений сегодня?
— Квантовые и классические вычисления могут эффективно сосуществовать. Квантовые компьютеры не должны заместить классические. Прогнозируется, что квантовые компьютеры будут существенно эффективнее классических в задачах машинного обучения или, например, моделирования новых материалов и химических соединений. Их можно рассматривать как расширение для классических вычислителей. В ряде текущих задач классические компьютеры и в будущем станут справляться лучше, чем квантовые. Поэтому будущие системы, вероятно, синтезируют в себе гибридные решения, в которых присутствуют и классическое, и квантовое ядра.
Какие достижения в этом направлении есть в России на текущий момент?
— В рамках реализации дорожной карты мы разрабатываем сразу 9 технологических платформ. По четырем из них нам удалось за короткий срок показать хорошие результаты. В частности, процессор на кудитах на ионной платформе – перспективная технология, которую мы разработали третьими в мире, или прототип 16-кубитного квантового процессора на нейтральных атомах.
К концу 2024 г. планируется разработать прототип квантового процессора на 50–100 кубитов.
Чем помогут квантовые технологии обычным жителям нашей страны? И когда это произойдет?
— Квантовые технологии затронут практически все сферы жизни человека. Появятся лекарства, разработанные с помощью квантового компьютера, новые материалы, которые будут использоваться, например, в ЖКХ. Можно будет гораздо эффективнее управлять транспортными потоками, оптимизировать логистику, не говоря уже о надежной защите персональных данных и усилении той же ЭЦП. Квантовые технологии значительно повысят качество жизни людей.
Важно, что это примеры задач, которые мы уже решаем. Просто пока на ограниченных масштабах. Квантовые технологии уже меняют мир вокруг нас, но не все это замечают.
Как сооснователь центра квантовых исследований какой совет вы бы дали начинающим исследователям и предпринимателям, заинтересованным в освоении квантовых технологий?
— Начинающим исследователям и предпринимателям я бы посоветовал обратить внимание на междисциплинарность, которую перед нами открывают квантовые технологии. На мой взгляд, новые открытия будут лежать именно на стыке разных научных дисциплин. Например, квантовых и нейробиотехнологий. А еще важно сохранять любознательность и постоянно учиться. Общайтесь с экспертами из различных областей, будьте в курсе последних исследований и изучайте возможности практического применения квантовых технологий.
Фото: РИА Новости / Максим Блинов, Нина Зотина / Фотохост-агентство РИА Новости
Драйверы экономики России