Зачем кванты бизнесу и государству

Центральной темой дискуссии стало исследование «Перспективные сценарии применения квантовых и смежных технологий в отраслях», проведенное АНО «Цифровая экономика» совместно с Российским квантовым центром. В создание этой работы было вовлечено более 200 экспертов из различных областей промышленности, образования, госорганов, разработки программного и аппаратного обеспечения. Такой срез позволил глубоко проанализировать именно те отрасли, которые становятся полигонами для внедрения новейших квантовых решений.

По итогам реализации национального проекта «Цифровая экономика» к 2024 году в России было построено более 7 тыс. км квантовых сетей, созданы собственные квантовые компьютеры, сопоставимые по мощности с самыми передовыми мировыми образцами, около 30 вузов начали подготовку специалистов для квантовых и смежных коммуникаций. Технологии развиваются молниеносно, и для того чтобы оставаться в числе мировых лидеров, требуется постоянное развитие. К 2030 году мощность отечественных квантовых компьютеров должна увеличиться в 6 раз, протяженность квантовых сетей достигнет 15 тыс. км, а объем инвестиций в разработку квантовых и телекоммуникационных технологий составит 67,4 млрд рублей.

В отчете АНО «Цифровая экономика» представлено семь крупных разделов:

Сегодня только 18 стран обладают собственными квантовыми компьютерами, и Россия входит в их число. А также в шестерку стран-лидеров (Китай, США, Канада, Япония, Франция, Россия), где мощность квантовых компьютеров достигает 50 кубитов и более, и тройку стран (Китай, США, Россия), где квантовые компьютеры созданы на всех четырех существующих архитектурах: сверхпроводниковой, ионной, фотонной и атомной.

Исследователи собрали 44 сценария применения квантовых технологий в бизнес-процессах: для банковских организаций, операторов платежных систем, страховых компаний, кредитных бюро, лизинга, биржевых и инвестиционных фондов.

Глобальными трендами в мире квантовых технологий поделился генеральный директор Российского квантового центра Максим Острась. Он отметил широкое развитие аппаратных платформ. Например, ученые IMAP начали производить кубиты-трансмоны (кубиты, сверхустойчивые к внешним шумам) почти серийно, в Америке научились использовать интегральные схемы в оптических квантовых вычислениях. Еще один тренд – улучшение качества вычислений через стабилизацию квантового состояния кубитов. Наблюдается массовое развитие распределенных вычислений, когда квантовые компьютеры объединяются в сети, что в разы увеличивает мощность и возможности вычислений. Здесь значительных успехов добились китайские ученые.

«За последние 10 лет практически все крупные страны запустили свои квантовые программы. Правительства выделяют финансирование на развитие квантовых вычислений, увеличивается поток венчурных денег. В области квантов увеличивается количество частных компаний и стартапов, а это говорит о заинтересованности рынка в том, что разрабатывают ученые», – резюмировал Максим Острась.

О необходимости государственно-частного партнерства при финансировании научных изысканий также говорил первый заместитель председателя комитета Совета Федерации по конституционному законодательству и государственному строительству Артем Шейкин.

«Нам важно организовать финансовую поддержку, в том числе с привлечением внебюджетных средств. Нельзя делать какие-то изобретения просто так. Они должны быть внедрены в реальную экономику. Рынок уже видит потенциал в квантовых технологиях и тестирует такие решения. В первую очередь, это банки и государственные структуры. Одна из таких компаний, которые не боятся использовать в своей практике самые передовые решения, – это РЖД», – отметил Артем Шейкин.

Компания «РЖД» совместно с Министерством цифрового развития провели детальную работу, чтобы определить цели и задачи внедрения квантовых коммуникаций в ближайшие пять лет. Это значительно повлияло на технологическую политику, инфраструктуру и другие важные направления, сформировав комплекс задач и дорожную карту.

Как отметил начальник департамента квантовых коммуникаций ОАО «РЖД» Артур Глейм, отрасль сейчас находится на очень важном переломном этапе, когда базовые компетенции сформированы и их необходимо трансформировать в практическое внедрение. Любые технологии будущего должны быть неразрывно связаны с производственным процессом. И переход от научных разработок к технологическим сетям – главный приоритет в ближайшее время. Ключевая задача – создание сервисов оператора связи в области квантовых коммуникаций.

РЖД стали первопроходцами индустрии, так как создание квантовой сети – задача, требующая новых подходов к проектированию и эксплуатации сетей связи. Это комплекс, объединяющий квантовые технологии, информационную безопасность и операционные процессы. Его инфраструктура требует принципиально новых программных и аппаратных подходов.

Квантовые коммуникации – это новое поколение шифротехники. Оно несет значительную нормативную и регулятивную нагрузку, но при этом должно быть удобным для пользователей и обеспечивать высочайший уровень надежности. Понятие сервиса в этой отрасли формируется параллельно с реализацией проекта. Уже сейчас в РЖД работает Центр управления и мониторинга, который в круглосуточном режиме обеспечивает бесперебойную работу квантовых коммуникаций. По всему периметру сети работают линейные бригады, которые создают условия для стабильного функционирования инфраструктуры.

«Мы вложили много усилий в поиск правильных коммерческих моделей для доведения услуги до конечного потребителя, – рассказывает Артур Глейм. – Технология новая и сочетает в себе элементы информационной безопасности, телекоммуникаций и сетей связи, но при этом должны быть обеспечены высокое качество сервиса, удобство и доступность».

Особенно важен открытый режим работы системы, который обеспечивает равный доступ всех операторов связи к магистральной инфраструктуре. Большую роль будут играть компетенции региональных операторов, умеющих работать с конечным клиентом. Сейчас РЖД плотно работает с потребителями в ключевых отраслях, где востребованы сертифицированные средства защиты информации, собирает обратную связь, которая очень сильно влияет на разработку и совершенствование продуктов и сервисов.