«Росатом» направил 12 млрд рублей на развитие квантовых вычислений

Основные статьи:

• Квантовый компьютер и квантовая связь
• Квантовые компьютеры и сети в России

2024

«Росатом» направил 12 млрд рублей на развитие квантовых вычислений

В 2020–2024 годах общий объем финансирования российской программы «Квантовые вычисления», в рамках которой создан 50-кубитный ионный квантовый компьютер, составил 24 млрд рублей. Из них 12 млрд было предоставлено «Росатомом». Такие данные государственная корпорация обнародовала в конце сентября 2024 года.

Как рассказала директор по цифровизации «Росатома» Екатерина Солнцева, госкорпорация координирует и финансово поддерживает российский квантовый проект. Дальнейшие работы продолжатся в рамках федерального проекта «Развитие перспективных технологий» национальной программы «Экономика данных». При этом внимание будет уделено как развитию характеристик квантовых компьютеров, так и созданию условий для их практического применения в экономике и социальной сфере.

«Росатом» инвестирует миллиарды рублей на развитие квантовых вычислений

Одними из приоритетных областей применения квантовых вычислений называются фармацевтика и медицина в целом. Ожидается, что квантовые компьютеры позволят многократно ускорить процессы моделирования сложных молекул, что будет способствовать появлению новых лекарственных препаратов. Кроме того, получат развитие персонализированные медицинские технологии, позволяющие врачу в кратчайшие сроки разрабатывать персональные рекомендации для лечения человека с учетом конкретных факторов его заболевания и особенностей организма. Квантовые вычисления также будут применяться для прогнозирования новых эпидемий.Михаил Садиров, SMART technologies: На тестирование мультивендорных решений есть спрос 4.2 т

В ИТ-сфере внедрение квантовых вычислений даст возможность вывести на новый уровень решение сложных задач в таких областях, как судостроение и авиапромышленность. Квантовые технологии, как отмечается, найдут применение в секторе транспорта и логистики — например, для перенаправления трафика в режиме реального времени с учетом огромного количества параметров. Квантовые технологии стимулируют дальнейшее развитие искусственного интеллекта в части ускорения машинного обучения, распознавания и анализа изображений, речи и текста, обработки больших данных и т. д.^[1]

С созданием 50-кубитного ионного квантового компьютера Россия вошла в число мировых лидеров сферы квантовых технологий

Россия вошла в число мировых лидеров в сфере квантовых технологий с созданием 50-кубитного ионного квантового компьютера. Об этом стало известно в сентябре 2024 года. Уникальная разработка стала результатом работы российских ученых в рамках дорожной карты по квантовым вычислениям, координатором которой выступает государственная корпорация «Росатом». Новый квантовый компьютер был создан научной группой Российского квантового центра и Физического института имени П. Н. Лебедева РАН, что позволило России выйти на передовые позиции в этой высокотехнологичной области.

Как сообщает ТАСС, генеральный директор «Росатома» Алексей Лихачев подчеркнул, что создание 50-кубитного квантового компьютера отражает системное развитие квантовых технологий в стране.

Россия стала одной из трёх стран, обладающих квантовыми компьютерами на всех четырёх приоритетных платформах — сверхпроводниках, ионах, нейтральных атомах и фотонах, — отметил Лихачев.

Он также добавил, что это достижение стало возможным благодаря слаженной работе университетов и академических институтов, а также развитию собственной экспертной базы и образовательных программ. Квантовый компьютер в лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы»

Ионный квантовый компьютер стал самым мощным в России. Директор ФИАН Николай Колачевский продемонстрировал ионную ловушку, являющуюся ключевым элементом квантового процессора, премьер-министру Михаилу Мишустину. Квантовый компьютер основан на технологии кудитов, которая используется в России, Австрии и США. Этот новый подход позволил существенно увеличить мощность вычислителя, который теперь доступен через облачную платформу для выполнения базовых квантовых алгоритмов.

Первый квантовый компьютер в России, обладающий 16 кубитами, был представлен в июле 2023 года. К февралю 2024 года российские учёные создали уже 20-кубитный компьютер, а менее чем за год этот показатель был увеличен до 50 кубитов, что значительно превысило изначальные планы дорожной карты. Согласно прогнозам, этот рубеж планировалось достичь к концу 2024 года, однако проект был реализован досрочно.^[2]

«Росатом» назвал сроки запуска серийного производства квантовых компьютеров

Госкорпорация «Росатом» объявила о планах по запуску серийного производства квантовых компьютеров в России, намеченном на 2030 год. Об этом стало известно в августе 2024 года.

Директор по цифровизации «Росатома» Екатерина Солнцева отметила, что корпорация намерена стать лидером в создании конкурентоспособной квантовой индустрии на национальном уровне. По словам Солнцевой, стратегическая цель «Росатома» заключается в разработке и внедрении суверенных квантовых вычислительных технологий, которые будут применяться не только в атомной отрасли, но и в других ключевых секторах экономики. Планируется, что к намеченому сроку компания завершит разработку технологии, которая позволит приступить к серийному производству квантовых компьютеров в промышленных масштабах.

«Росатом» объявил сроки запуска серийного производства квантовых компьютеров

Кроме того, «Росатом» уже запустил программу внедрения квантовых вычислений. В период с 2024 по 2025 год будет проведена апробация квантовых алгоритмов на модельных задачах, связанных с различными аспектами атомной отрасли. Ожидается, что к концу 2025 года будут созданы 5-10 пилотных проектов, демонстрирующих потенциал использования квантовых вычислений для решения прикладных задач.

С 2026 года корпорация планирует начать постепенный переход от тестирования на модельных задачах к решению конкретных практических задач. По прогнозам, после 2030 года «Росатом» сможет продемонстрировать первые ощутимые результаты применения квантовых технологий в своей производственной деятельности.

Солнцева также подчеркнула, что ведется активная работа по определению приоритетных промышленных задач, для решения которых будут задействованы квантовые процессоры. Эти задачи будут включены в специальный стек проектов, реализация которых запланирована до 2030 года. Речь идет о задачах, которые помогут корпорации понять, в каких областях и с какими эффектами квантовые вычисления могут оказать наибольшее влияние.^[3]

Открытие Всероссийской школы для учителей физики по квантовым вычислениям

Первая Всероссийская летняя школа для учителей физики по квантовым вычислениям открылась 5 августа 2024 года. Организатором мероприятия выступила госкорпорация «Росатом» совместно с Национальным исследовательским ядерным университетом «МИФИ», Российским квантовым центром (РКЦ) и Фондом «Атом».

По данным «Росатома», в школе принимают участие педагоги из шести регионов России: Татарстана, а также Свердловской, Нижегородской, Челябинской, Томской и Владимирской областей. Занятия проходят на площадках музея «Атом» на ВДНХ, а также в НИЯУ «МИФИ» и РКЦ.

«Росатом» открыл первую Всероссийскую школу для учителей физики по квантовым вычислениям

Проект реализуется в рамках дорожной карты развития высокотехнологической области «Квантовые вычисления», координируемой «Росатомом». Основные цели программы включают повышение квалификации учителей физики, внедрение инновационных подходов к преподаванию квантовой физики и развитие компетенций в области профессий будущего.

Программа летней школы предусматривает занятия с российскими исследователями, работающими в сфере квантовых вычислений. Тематика включает изучение квантовых вычислителей, квантового интернета, квантового шифрования и практического применения квантовых компьютеров. Участники также ознакомятся с современными открытиями в области физики.

Директор департамента образования компании «Росатом – Квантовые технологии» Роман Ильин подчеркнул важность программ повышения квалификации учителей физики для формирования образовательной экосистемы в области квантовых вычислений.

Уже сегодня мы понимаем, что «Росатом» нуждается в квалифицированных кадрах, которые компетентны в современных квантовых языках программирования, умеют ставить задачи для квантовых эмуляторов, знают ключевые принципы квантовой физики и технологий, — отметил Ильин.

В рамках школы педагоги посетят научные лаборатории Российского квантового центра и экспозицию музея «Атом». Это позволит им ознакомиться с передовыми разработками в области квантовых технологий и получить представление о потребностях отрасли.^[4]

К 2030 году в России будет сформирована квантовая индустрия

Госкорпорация «Росатом» и научные коллективы, созданные в рамках правительственной дорожной карты развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления», продолжат работу в рамках федерального проекта «Квантовые технологии» как компонента нацпроекта «Экономика данных». Данный федеральный проект придет на смену квантовой дорожной карте, рассчитанной до конца 2024 года, координатором которой выступает «Росатом». Об этом TAdviser 27 марта 2024 года сообщили представители госкорпорации.

Как рассказала директор по цифровизации Госкорпорации «Росатом» Екатерина Солнцева, стратегической целью программного документа станет создание к 2030 году квантовой индустрии, активными действующими лицами которой будут выступать не только ученые и специалисты, но также предприниматели и широкий круг будущих потребителей квантовых технологий.

По её словам, на момент утверждения дорожной карты в 2020 году работа по ее реализации началась в условиях существенного отставания России в квантовой сфере. Но усилия академических структур, университетов и институтов развития при поддержке «Росатома» позволили вырваться из «ловушки отставания».

Если на старте работы в России имелся прототип лишь 2-кубитного квантового процессора, то в начале 2024 года было объявлено о создании 25-кубитного квантового компьютера на нейтральных атомах и 20-кубитного на ионах в ловушках, а вскоре планируется представить 50-кубитный отечественный квантовый компьютер. Также следует учесть, что, наряду с количеством кубитов, мощность квантового компьютера определяется их качеством – уровнем неточности при выполнении операций. В вычислителях, разрабатываемых «Росатомом», такая ошибка является низкой, что позволяет успешно тестировать на них практически значимые алгоритмы, пояснила Екатерина Солнцева.

Директор по цифровизации также отметила, что эти достижения стали возможными благодаря скоординированной совместной работе в рамках дорожной карты сильных научных групп как из числа ученых РФ, так и соотечественников – авторитетных ученых, которые вернулись из-за рубежа и открыли в России собственные лаборатории. В частности, общими усилиями развивается квантовая инфраструктура, реализуются исследовательские мероприятия, образовательные проекты, расширяется квантовая экосистема в целом.

«Прямо сейчас мы находимся на стыке двух периодов развития квантовых технологий в России – на этапе перехода от квантовой дорожной карты к новому федеральному проекту. Помимо квантовых вычислений, в него будет входить работа над квантовыми сенсорами, большой раздел будет посвящён «квантово-вдохновленным технологиям», которые не являются квантовыми по своей сути, но развиваются, будучи вдохновлёнными квантовыми разработками. И, конечно же, на повестке дня остается большая задача, связанная с развитием экосистемы. Ведь к 2030 году в стране должна быть сформирована полноценная квантовая индустрия», – подчеркнула директор по цифровизации Госкорпорации «Росатом» Екатерина Солнцева.

«Росатом» создает 50-кубитный квантовый компьютер

В конце февраля 2024 года генеральный директор «Росатома» Алексей Лихачев рассказал о разработке госкорпорацией 50-кубитного квантового компьютера, что более чем вдвое производительнее системы, которую создала компания к моменту сделанного его главной заявления.

Задача — выйти на 50 кубитов в этом году, — сказал Лихачев во время выступления в Государственной думе 28 февраля 2024 года.

«Росатом» разрабатывает 50-кубитный квантовый компьютер

Ранее в феврале 2024 года советник генерального директора госкорпорации «Росатом» Руслан Юнусов в разговоре с ТАСС рассказал о создании 20-кубитного квантового компьютера. Он построен на ионной платформе. Тогда Юнусов говорил, что до конца 2024 года госкорпорация рассчитывать создать квантовый компьютер с 50-ю кубитами.

Точность нашего компьютера 95% — на двухкубитной системе. При этом прогресс в точности идет очень быстро. Полтора года назад мы начинали с 60% — это чуть-чуть выше случайности, — сейчас уже 95%. И дальше, я думаю, мы быстро дойдем до 98–99%. Затем начнется инженерная работа на еще больших массивах, - сказал Юнусов в конце февраля 2024 года.

При этом Юнусов подчеркнул, что у госкорпорации к февралю 2024 года не хватает мощности железа, чтобы показать полезность квантовых алгоритмов.

Мы не знаем, зачем нам нужен квантовый компьютер... Конечно, знаем первые применения квантового компьютера, у нас есть первые алгоритмы. У нас не хватает мощности железа, чтобы показать полезность алгоритмов, но они уже есть. И помогут решать задачи в логистике, в моделировании молекул, например, и так далее, — пояснил он.

По прогнозам «Росатома», широкое практическое использование квантовых вычислений может начаться уже с 2025 года, а на горизонте 2030 года внеквантовое технологическое лидерство станет невозможным.^[5]

Участие в реализации «квантовой» дорожной карты более 1000 специалистов и ученых

Одним из приоритетов правительственной дорожной карты по квантовым вычислениям, которую координирует госкорпорация «Росатом», является развитие диалога всех участников «квантовой» экосистемы. Это позволило не только объединить более 1000 специалистов, включая 500 ученых из 15 российских университетов, в совместной исследовательской работе, но также наладить их взаимодействие с бизнесом как будущим потребителем новых технологий. Такой информацией с TAdviser 15 февраля 2024 года поделились представители «Росатома».

По убеждению директора по цифровизации госкорпорации Екатерины Солнцевой, для развития науки необходимо стимулировать диалог ученых и бизнеса, чтобы рынок мог эффективно использовать достижения исследователей и ставить ученым задачи по совместному развитию технологий будущего. Это позволит расширить направления научной работы и усилить ресурсную базу исследований.

«Большая часть «квантовой» дорожной карты посвящена развитию диалога учёных, занимающихся фундаментальными исследованиями, с бизнесом. Это важно, поскольку именно бизнес станет потребителем высоких технологий в горизонте 10 и более лет, – пояснила Екатерина Солнцева. – Мы развиваем квантовую индустрию, понимая, что для этого предприниматели должны не только выбирать научные результаты, которые были достигнуты учеными в рамках текущих исследовательских программ, но и ставить свои задачи по новым приоритетным для рынка направлениям. Когда такой диалог возникает, работа учёных идёт по-другому – как с содержательной точки зрения, так и с точки зрения обеспечения ресурсами».

Директор по цифровизации госкорпорации также добавила, что «Росатом» является примером тесной взаимной увязки научно-исследовательской деятельности с задачами развития бизнеса. В рамках дорожной кварты по квантовым вычислениям это позволяет привлекать для финансирования соответствующих мероприятий внебюджетные средства госкорпорации. Общий объём финансирования, предусмотренный на реализацию «квантовой» дорожной карты в 2020-2024 гг., составляет 24 143,94 млн рублей. Из этой суммы 11 246,17 млн рублей – внебюджетные средства госкорпорации «Росатом».

2022

«Росатом» создает университет по развитию квантовых вычислений

В ноябре 2022 года стало известно о том, что «Росатом» организует корпоративный университет по развитию квантовых вычислений. К проекту смогут также подключиться другие вузы, где будут реализованы программы дополнительного образования. Подробнее здесь.

План создания квантового интернета

26 января 2022 года представители Госкорпорации «Росатом» сообщили, что до конца 2022 года представят Правительству проект второй дорожной карты по развитию квантовых вычислений. Главной задачей в период с 2025 по 2030 годы станет объединение первых квантовых процессоров в общую сеть и создание на ее базе квантового интернета.

Государство инвестирует в создание отечественного квантового компьютера значительные ресурсы, поскольку понимает, что квантовые устройства обеспечат технологическое лидерство во многих ключевых областях. На январь 2022 года прототипы квантовых процессоров создаются параллельно на ряде платформ одновременно — сверхпроводниках, ионах, атомах и фотонах, — однако, возможно, в будущем мы сфокусируемся на одной или нескольких платформах, демонстрирующих наилучшие результаты, — подчеркнул Максим Паршин, заместитель Министра цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации.

Квантовые вычисления — это технология, реализованная в виде сложных систем, взаимодействующих друг с другом. Мы понимаем, что одна из важнейших задач десятилетия — научиться объединять квантовые вычислительные устройства, построенные на различных платформах, в единую комплексную систему. В долгосрочной перспективе квантовый интернет позволит в десятки и сотни миллионов раз ускорить производительность сегодняшних устройст, — прокомментировал Руслан Юнусов, руководитель проектного офиса по квантовым технологиям Госкорпорации «Росатом».

2021

Создание универсального квантового компьютера на ионах в России

В конце декабря 2021 года ученые Российского квантового центра и Физического института имени П. Н. Лебедева РАН сообщили о создании универсального квантового компьютера на ионах. В разработке использовалась технология масштабирования квантовых процессоров с использованием многоуровневых носителей информации — кудитов.

В классических вычислительных устройствах вся информация раскладывается на биты — 0 или 1, а в квантовых наименьшей единицей информации является квантовый бит (кубит), способный одновременно находиться в обоих состояниях сразу — и 0, и 1. Количество состояний, в которых находится квантовый процессор, быстро растет с увеличением числа кубитов — за счет возможности связывать их между собой. Эта особенность позволяет квантовым устройствам решать различные вычислительные задачи на порядки быстрее классических компьютеров и суперкомпьютеров.

Однако существуют и расширенные версии кубитов — кудиты, способные одновременно находиться в трех состояниях (кутриты) или в четырех состояниях (кукварты). Российские физики построили систему из 2 куквартов, что полностью эквивалентно 4 кубитам.

В ходе эксперимента ученым удалось захватить в вакуумной камере 2 иона, после чего с помощью лазера они провели над ними набор однокудитных операций, двухкубитную операцию внутри кудита, и операцию по перепутыванию 2 частиц (Мёльмера-Соренсона). Данными исследованиями ученым удалось показать, что качество операций между кубитами, связанными в кукварт превосходит качество операций над независимыми частицами. Это обеспечивает более высокое качество реализации квантовых алгоритмов в будущем.

Сегодня платформа на ионах демонстрирует одни из самых интересных результатов, что особенно примечательно, так как 5 лет назад ионы не считались приоритетным направлением развития, — подчеркнул Руслан Юнусов, руководитель проектного офиса по квантовым технологиям Госкорпорации «Росатом».[6]

«Росатом» заказал исследования квантовых вычислений за 7,73 млрд рублей

В начале октября 2021 года стало известно об объявленном «Росатомом» тендере на проведение масштабных научных исследований в сфере квантовых вычислений. За реализацию этого проекта госкорпорация готова заплатить 7,73 млрд рублей. Подробнее здесь.

«Росатом» и Сбербанк совместно занялись квантовыми технологиями

«Росатом» и Сбербанк совместно занялись квантовыми технологиями, о чем они объявили 30 марта 2021 года. Участники партнёрства видят большой потенциал по нескольким направлениям, среди которых — использование квантовых вычислительных систем для решения практических задач, связанных с финансами и банковской деятельностью.

В рамках сотрудничества Сбербанк и входящее в «Росатом» ООО «СП «Квант» планируют уделить особое внимание возможности использования квантовых технологий, в том числе квантовых вычислений, для решения практических задач внутри страны. Ранее Сбербанк совместно с Российским квантовым центром запустил линию связи с квантовой защитой между двумя московскими офисами.

Внедрение квантовых технологий способно качественно изменить российский финансовый сектор и сделать его более конкурентным на мировом рынке, — говорит руководитель проектного офиса «Росатома» по квантовым технологиям Руслан Юнусов. — Координация действий и совместная работа с ведущим финансовым институтом России, Центральной и Восточной Европы позволит достичь синергетического эффекта в индустрии финансовых технологий и значительно упрочить национальные позиции.

Главный технологический директор Сбербанка Давид Рафаловский, в свою очередь, отметил, что подобное сотрудничество, позволяющее совместно анализировать накопленный опыт и непрерывно поступающую новую информацию, необходимо для начала практического развития решений на основе квантовых технологий, когда будет достигнут необходимый уровень технологической зрелости. Они способны изменить бизнес-модели во многих отраслях: от искусственного интеллекта до фармацевтики и транспорта, добавил он.

Для Сбера ключевое значение имеет безусловная защищённость обмена данными и быстродействие вычислительных мощностей, которые способны обеспечить квантовые технологии, — сказал Рафаловский.

Планы направить 6,1 млрд рублей на развитие квантовых вычислений

17 февраля 2021 года «Росатом» сообщил TAdviser о том, что в рамках мероприятий, приуроченных к официальному старту Года науки и технологий в РФ, представил приоритетные направления работы, нацеленные на создание отечественного квантового компьютера.

На реализацию «дорожной карты» развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления» в течение 2021 года планируется направить 6,1 млрд рублей. Финансовые ресурсы позволят приступить к строительству центра нанофабрикации на территории Инновационного центра «Сколково», а также обновить существующие лабораторные комплексы организаций-участниц Национальной квантовой лаборатории – созданного под эгидой Росатома федерального консорциума, объединяющего научные центры, технологические компании, университеты и стартапы.

В рамках реализации масштабного проекта по развитию квантовых вычислений мы решаем две ключевые задачи. Предстоит не только создать квантовые процессоры и единую облачную платформу для решения практических задач, но и сформировать необходимую инфраструктуру, аккумулирующую передовые компетенции, а также организационные и финансовые ресурсы. Одним из инструментов обеспечения «квантового рывка» выступает Национальная квантовая лаборатория – интегрированная платформа взаимодействия представителей науки, инноваций и бизнеса. Уже в ближайшем будущем квантовые технологии способны изменить глобальный ландшафт. Наша цель – сократить имеющееся отставание нашей страны в этой сфере и обеспечить вхождение России в число участников квантовой гонки, подчеркнула Екатерина Солнцева, директор по цифровизации Госкорпорации «Росатом».

Для всего мирового квантового сообщества 2021 год начался активно как никогда: Франция многократно увеличила инвестиции в квантовые технологии, Германия приняла решение о строительстве Мюнхенской квантовой долины, Нидерланды запустили консорциум для квантовых стартапов, чтобы консолидировать усилия игроков рынка, — интерес к квантовым технологиям растет, а спрос на пилотные проекты переходит в активную фазу. Участие государства способствует не только получению самих результатов в краткосрочном периоде, но и росту числа талантливых молодых исследователей в последующем, сообщил Руслан Юнусов, руководитель проектного офиса Госкорпорации «Росатом» по квантовым технологиям.

«Общий бюджет дорожной карты по квантовым вычислениям составляет 23,6 млрд рублей. Никаких изменений в 2020 году не произошло, наш бюджет не был секвестирован, поэтому весь заявленный план мероприятий реализуется в полном объеме», - уточнил TAdviser Руслан Юнусов, руководитель проектного офиса по квантовым технологиям Госкорпорации «Росатом».

2020

«Росатом» раскрыл подробности своего квантового компьютера

25 ноября 2020 года «Росатом» раскрыл подробности своего квантового компьютера. К 2024 году госкорпорация планирует создать прототип такой системы, а 2030-му — увеличить мощность установки для эффективного решения задач экономики в области технологий больших данных, искусственного интеллекта, кибербезопасности и др.

Запланировано создание отечественного 100-кубитного квантового компьютера, который должен работать быстрее, чем классический суперкомпьютер, будет осуществлено в рамках экосистемы, куда войдут:

• научные лаборатории ведущих технических вузов России;
• индустриальные проекты;
• создаваемые стартапы;
• центр нанофабрикации и т.д.

По словам руководителя проектного офиса по квантовым технологиям госкорпорации «Росатом» Руслана Юнусова, квантовый компьютер способен решать задачи организации абсолютно защищенной связи, эффективной работы сверхточных систем навигации и чувствительных датчиков в медицине, обучения нейросетей, создания новых материалов и лекарств и т.д.

Мы не ставим задачу обогнать за пять лет весь мир, — говорит Юнусов. — Сейчас наше отставание составляет порядка 7-10 лет. Мы хотим его сократить до двух-трех лет, а в каких-то узких областях выйти на передовой уровень. Наверное, это будут те области, где не придется преодолевать технологический барьер — например, софтверные решения и алгоритмы. Ключевой момент нашей программы — задействование мировой русскоговорящей диаспоры. В ней много физиков высшего класса, чью экспертизу мы можем использовать, а через них развивать и более широкое международное сотрудничество.

По словам генерального директора «Росатома» Алексея Лихачева, собственные квантовые вычислители должны стать залогом технологической конкурентоспособности России, в том числе и в атомной отрасли.^[7]

Создание Национальной квантовой лаборатории в России

25 ноября 2020 года «Росатом» объявил о запуске нового федерального проекта — Национальной квантовой лаборатории, которую госкорпорация создала совместно с семью ведущими научными центрами РФ: СП «Квант», НИУ ВШЭ, НИТУ «МИСиС», МФТИ, Физический институт РАН, Российский квантовый центр и фонд «Сколково». Подробнее здесь.

Правительство РФ решило сократить в 6 раз расходы на квантовые сенсоры

В начале сентября 2020 года стало известно о риске замораживания разработки квантовых процессоров из-за сокращения бюджета на эту технологию. Об этом в письме замминистра цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Максиму Паршину предупредил директор по особым поручениям «Ростеха» Василия Бровко.

Госкорпорация планировала создать в России рынок квантовых сенсоров и оценила эту задачу в 41 млрд рублей. В правительстве захотели секвестировать бюджет на разработку этой технологии до 7 млрд рублей. Из-за снижения господдержки денег хватит только на проведение научно-исследовательских работ, однако поставить выпуск квантовых датчиков на поток и создать их промышленные образцы не получится, считает Бровко. «Ведомости» ознакомились с копией письма, его подлинность подтвердили человек, близкий к «Ростеху», и федеральный чиновник.

Квантовые сенсоры на основе атомов (ионов, ядер) и конденсированных сред позволяют измерять с высокой точностью интервалы времени, параметры механического движения (перемещение, скорость, ускорение), электрические, магнитные и гравитационные поля. Их собираются использовать в системах спутниковой и наземной связи. Сенсоры позволят определять положения спутников, баллистических ракет, самолетов, подводных лодок, скорость и направление передвижения беспилотных автомобилей. Среди потенциальных потребителей продуктов на основе квантовых сенсоров в «дорожной карте» указаны Минздрав, Минсельхоз, Минобороны, МГУ им. М. В. Ломоносова, ОАО РЖД, «Ростелеком», Airbus, «Яндекс» и другие компании.

По данным «Ведомостей», дорожная карта по квантовым сенсорам вошла в проект «Цифровые технологии» и изначально предполагалось, что на нее направят из бюджета 18,4 млрд рублей.^[8]

«Росатом» запустил первую в России лабораторию по развитию квантового ИИ для атомной отрасли

7 июля 2020 года стало известно о запуске первой в России лаборатории по развитию квантового искусственного интеллекта для атомной отрасли. Это совместный проект «Росатома» и Российского квантового центра (РКЦ). Подробнее здесь.

«Росатом» попросил не урезать госрасходы на квантовый компьютер

В конце июня 2020 года стала известна реакция «Росатома» на предложение Минкомсвязи РФ по сокращению на 50% госфинансирования на развитие квантовых вычислений. Эта инициатива ведомства, по мнению госкорпорации, может оказать отрицательное влияние на планы по созданию квантового компьютера, учитывая, что на 2020 год намечена закупка соответствующего оборудования на 4,7 млрд рублей.

Соответствующее письмо «Росатом» направил профильной рабочей группе АНО «Цифровая экономика». Из него следует, что средства федерального проекта «Цифровые технологии» в сумме 8,1 млрд рублей будут перераспределены и урезаны. По направлению «Квантовые вычисления» планировалось выделение 5,72 млрд рублей, в том числе 2 млрд рублей средств госкорпорации.

Необходимость построения полного стека технологий квантового компьютера не позволяет исключить отдельные технологические направления, настаивают в «Росатоме», поэтому корпорация просит обеспечить финансирование в полном объеме.

По мнению директора группы консультирования по перспективным технологиям KPMG в России и СНГ Сергея Вихарева, без нужного лабораторного оборудования именно на ранней стадии исследования собранные по крупицам коллективы ученых и инженеров могут просто уйти на другие проекты, в том числе за рубеж.

Именно оснащение необходимыми элементами от лазеров до генераторов частоты позволяет считать проект создания квантового компьютера стартовавшим, — пояснил он, добавив, что на последующих этапах появляется возможность реструктурировать работы с меньшим ущербом.

Исполнительный директор Ассоциации предприятий компьютерных и информационных технологий Николай Комлев считает, что при коммерческих планах в отношении квантового компьютера «Росатом» мог бы привлечь частные средства и не зависеть от государства.

Как рассказал «Коммерсанту» осведомлённый источник, позиция «Росатома», а также предложения других участников рабочей группы были направлены в Минкомсвязи.

В рамках проекта разработкой квантовых вычислителей занимается ВНИИА им. Н. Л. Духова, а над элементами квантового компьютера — кубитами — работают также в МГУ, МФТИ, НИТУ МИСиС и еще ряде академических институтов.^[9] 

Россия потратит 23,6 млрд рублей на создание квантовых процессоров четырех разных типов

16 июня 2020 года стало известно, что в распоряжении CNews оказался проект дорожной карты по развитию технологий квантовых вычислений. Документ подготовлен госкорпорацией «Росатом» в рамках соответствующего контракта с Правительством.

В 2019 г., в рамках реализации мероприятий федерального проекта «Цифровые технологии» национальной программы «Цифровая экономика», национальный технический университет МИСиС подготовил дорожную карту по развитию квантовых технологий в России. В ней было выделено три субтехнологии – квантовые вычисления, квантовые коммуникации и квантовая сенсорика. По каждой из них госкорпорациями подготовлены отдельные дорожные карты.

Согласно проекту дорожной карты по квантовым вычислениям, общее финансирование соответствующих мероприятий в 2020-2024 гг. должно составить 23,66 млрд руб. Из этой суммы федеральный бюджет выделит 13,25 млрд руб., внебюджетные источники – 10,4 млрд руб. Сам «Росатом», в рамках внебюджетного финансирования, выделит на развитие квантовых вычислений 1,5 млрд руб.

Наиболее дорогостоящей частью дорожной карты является разработка квантовых процессоров нескольких типов. На эти средства будет выделено 18,6 млрд руб. Эту сумму федеральный бюджет и внебюджетные источники поделят примерно поровну: 9,12 млрд руб. и 9,49 млрд руб. (в том числе «Росатом» 1,2 млрд руб.). Квантовые процессоры с десятками кубитов без коррекции ошибок должны быть готовы до конца 2024 г., после чего начнется коммерциализация готовых устройств, созданных на их основе.

На разработку квантовых процессоров на основе сверхпроводников будет потрачено 9,87 млрд руб. Из этой суммы федеральный бюджет и внебюджетные источники выделят примерно по 5 млрд руб. каждый, в том числе «Росатом» потратит 380 млн руб. Мировой рынок квантовых процессоров на основе полупроводников с $30 млн в 2020 г. увеличится до $250 млн в 2024 г., отметили в CNews.

Создание квантового процессора на основе нейтральных атомов обойдется в 2,12 млрд руб. Из этой суммы федеральный бюджет и внебюджетные источники выделят примерно по 1 млрд руб. каждый, в том числе «Росатом» 270 млн руб. Мировой рынок квантовых процессоров на основе нейтральных атомов к 2024 г. по данным CNews составит $100 млн.

На создание квантового процессора на основе фотонных чипов будет потрачено 2,33 млрд руб. Из этой суммы федеральный бюджет и внебюджетные источники выделят примерно по 1,1 млрд руб. каждый, в том числе «Росатом» 210 млн руб.

На создание квантового процессора на основе ионов в ловушках будет потрачено 4,29 млрд руб. Из этой суммы федеральный бюджет и внебюджетные источники выделят по 2 млрд руб. каждый, в том числе «Росатом» 340 млн руб. Объем мирового рынка квантовых процессоров данного типа к 2024 г. составит $150 млн.

Реализация сервиса по предоставлению доступа к облачной платформе для квантовых вычислений обойдется в 1,72 млрд руб. Из этой суммы федеральный бюджет выделит 810 млн руб., внебюджетные источники – 915 млн руб. (в том числе «Росатом» - 300 млн руб.). Подразумевается предоставление облачного доступа к квантовым процессорам и сопровождение решения на нем задач.

На организационные мероприятия в рамках развития квантовых вычислений федеральный бюджет потратит 1,75 млрд руб. В том числе 710 млн руб. будут направлены на создание центра компетенций и проектного офиса по квантовым вычислениям на базе «Росатома». Под руководством проектного офиса планируется сформировать консорциум из команд – разработчиков квантовых вычислений, университетов и исследовательских центров. Также у ключевых организаций-заказчиков будут созданы центры компетенций с целью имплементации практических задач на конкретные квантовые платформы и выработки моделей бизнес-применения решений задач в сфере квантовых вычислений.

На подготовку кадров в сфере квантовых вычислений федеральный бюджет выделит 420 млн руб. В том числе на привлечение иностранных специалистов будет потрачено 100 млн руб. На формирование экосистемы для квантовых вычислений федеральный бюджет потратит 545 млн руб. В том числе на акселерацию и содействие предприятиям-разработчикам в части предоставления мер поддержки потребуются затраты в размере 175 млн руб. На создание Национальной квантовой лаборатории потребуются еще 280 млн руб. На подготовку инфраструктуры для квантовых вычислений федеральный бюджет потратит 273 млн руб. Будет создана платформа для взаимодействия ключевых участников развития квантовых вычислений, включая научно-образовательные организации, стартапы, организации – заказчики, институты развития. На формирование и развитие спроса и рынков сбыта федеральный бюджет выделит 340 млн руб.

Авторы дорожной карты ожидают, что по результатам реализации заложенных в документ мероприятий объем продаж российских компаний на внутреннем рынке решений на базе технологий квантовых вычислений в 2024 г. составит 150 млн руб.^[10]

2019

«Росатом» разработал дорожную карту развития квантовых вычислений в России

16 декабря 2019 года стало известно о новой дорожной карте, которую разработал «Росатом» в качестве плана развития квантовых вычислений в России. Госкорпорация предлагает концепцию одновременного создания оборудования и программного обеспечения.

По планам «Росатома», на развитие квантовых технологий в России потребуется около 23,7 млрд рублей до 2024 года. Примерно половина этой суммы пойдет на работу над капиталоемкими сверхпроводящими квантовыми компьютерами, а на разработку софтверных решений потребуется около 2 млрд рублей, рассказали «Коммерсанту» в Российском квантовом центре (РКЦ).

Многие компании заинтересованы. Мы планируем параллельно работать над созданием софта для квантового компьютера, чтобы, когда его мощность достигнет достаточного размера, софт к нему был уже готов, — сообщил изданию гендиректор РКЦ Руслан Юнусов.

По его словам, в рамках проекта планируется создание софта под запросы бизнеса. К середине декабря 2019 года ведутся переговоры с 25 компаниями, среди которых — Сбербанк и «Сбербанк-Технологии», Газпромбанк, «Сибур» и «Газпромнефть», рассказал он.

Член экспертного совета по российскому программному обеспечению Илья Массух указывает на то, что заложенные во всем проекте дорожной карты средства меньше расходов крупных зарубежных компаний на квантовые вычисления поодиночке. При этом он поддержал концепцию одновременно развития программных и аппаратных технологий и добавил, что, Россия не отстает в сфере квантовых разработок.

Исполнительный директор Ассоциации предприятий компьютерных и информационных технологий Николай Комлев говорит, что компании пока не готовы использованию квантовых вычислений. Реального спроса еще нет, нужны не уникальные экспериментальные установки, а законченные изделия с понятным прикладным ПО и реальными примерами использования, уверен он.^[11]

Разработка квантового компьютера «Росатомом» за 24 млрд рублей

В начале ноября 2019 года стало известно о начале разработки «Росатомом» квантового компьютера. Его создание обойдется в 24 млрд рублей, из которых 13,3 млрд рублей — бюджетные средства, рассказала «Ведомостям» директора по цифровизации госкорпорации Екатерина Солнцева. 

По её словам, во внебюджетные средства войдут деньги «Росатома», однако планируется привлекать к участию и другие компании.

Первые четыре прототипа компьютера в «Росатоме» планируют разработать уже к 2024 году — их размер составит от 50 до 100 кубитов. Пока российским специалистам удавалось создать системы, состоящие лишь из двух кубитов, в то время как американские и европейские ученые уже разработали устройства, построенные на 50–70 кубитах.

Проектный офис возглавил гендиректор Российского квантового центра (РКЦ) Руслан Юнусов, руководивший разработкой дорожной карты по квантовым технологиям в рамках федеральной программы «Цифровая экономика».

По словам Юнусова, процессоры для квантовых компьютеров будут производить в России, другие комплектующие, например, лазеры или измерительная техника, могут покупаться за границей. Кроме того, к отечественному устройству, которое будет базироваться в России, собираются разработать облачную платформу с удаленным доступом.

По словам генерального директора «Росатома» Алексея Лихачева, собственные квантовые вычислители должны стать залогом технологической конкурентоспособности России, в том числе и в атомной отрасли.

Разработка поможет России попасть в число стран – лидеров квантовой гонки, говорится в сообщении «Росатома». Между правительством России и «Росатомом» есть соглашение о развитии в стране квантовых вычислений. 

Квантовые компьютеры способны решать задачи, недоступные даже самым мощным суперкомпьютерам, пишут «Ведомости»: например, моделирование поведения сложных молекул (нужно для разработки новых лекарств и материалов), разветвлённые логистические задачи, работа с большими данными и так далее.^[12]

Примечания