Россия совершила квантовый прорыв

Квантовые технологии в России вышли на новый уровень. Но продажи в данной области идут плохо, так как многие не верят, что нечто подобное в принципе существует. Поэтому без господдержки данная сфера рискует не реализовать свой потенциал.

Для многих квантовые технологии все еще остаются «новой историей», хотя данной науке уже более 100 лет. При этом первые значимые результаты были получены еще в середине прошлого века — это лазеры. Сейчас же общество научилось управлять отдельными частицами, создавать искусственные квантовые системы и так далее. 

Данные тезисы, выступая пленарной секции «Цифровизация» завершившегося сегодня в Подмосковье форума «Цифротех», озвучил руководитель проектного офиса Госкорпорации «Росатом» по квантовым технологиям Руслан Юнусов. По его словам, де-факто на данный момент квантовая сфера разделена на три сектора: квантовые сенсоры (то, как мы получаем информацию из внешнего мира), квантовые коммуникации (передача информация, а также принципиально новый способ защиты информации) и физика. Все эти направления можно и нужно развивать в России. 

Как в России ловят свет

Вопрос «курицы и яйца»

Многие страны работают над созданием квантового компьютера, который в будущем позволит получить колоссальное превосходство при решении сразу нескольких задачах, выполняя их в миллионы раз быстрее, чем обычный. При этом Россия уже заметно приблизилась к созданию такого агрегата. Серьезные наработки здесь есть у ученых из Российского квантового центра и Физического института имени П. Н. Лебедева РАН. Они создали систему из 4 кубитов, воспользовавшись другой технологией масштабирования квантовых процессоров с применением многоуровневых носителей информации — кудитов. По словам Руслана Юнусова уже в этом году может появиться и система из 16 кубитов. 

Кроме того, эксперты в ходе сессии подтвердили, что проблема квантовых технологий крутится вокруг «вопроса курицы и яйца». Иными словами, продажи подобной техники до сих пор идут плохо, так как многие потенциальные клиенты не верят, что что-то подобное вообще существует. И без государственной поддержки данная сфера вряд ли в ближайшее время станет индустрией. 

В свою очередь заместитель министра промышленности и торговли Василий Шпак отметил: еще одна проблема финансирования квантовых технологий заключается в том, что авторы проектов не доносят ценность своей идеи до масс. 

«Кто-то из ученых сказал: если физик за 5 мину не может простыми словами объяснить пятикласснику, чем он занимается, перед вами не физик, а аферист. С людьми надо разговаривать. Чтобы идея выстрелила, её нужно вербализовать грамотно. Нужно рассказать, что она даёт простому человеку, не учёному. Ученые сами разберутся. Возьмем Маска. Он, конечно, великий технологический предприниматель. Но с точки зрения технологий, нельзя сказать, что он совершает какие-то прорывы. “Тесла” от советского троллейбуса, с точки зрения принципа движения, мало чем отличается. Однако то, как Макс это продаёт, позволило ему вывести свою компанию в лидеры автомобильного рынка по капитализации. Кстати, при отрицательной операционной доходности, что характерно. Поэтому нужно говорить простыми словами, о том, какие эффекты проект даёт в целом», — заметил Василий Шпак. 

Он добавил, что что те же квантовые технологии стоит правильно подавать как историю, демонстрировать как шоу. При этом остается острым вопрос с компонентной базой. Замглавы Минпромторга указал, что на данный момент существует достаточно большой спектр поддержки — от различных научных фондов до программ по линии Сколково. Для проектов, выведенные на более развитые стадии, существуют субсидии, а также поддержка в том числе от Фонда развития промышленности и других организаций такого рода.  

«Если технология достаточно зрелая, то комплекс мер покроет все необходимые запросы», — констатировал Василий Шпак, подчеркнув, что уже сейчас необходимо заняться популяризацией квантовой темы среди студентов для подготовки необходимых кадров. 

Гостайна под угрозой

В эксклюзивном комментарии «Эксперту» представитель компании QRrate и НИТУ «МИСиС» Николай Трофимов рассказал про инновационное оборудование — научно-образовательный комплекс по высокоскоростному квантовому распределению ключей. Инвестором этого проекта. к слову, выступил «Газпромбанк». 

Белая книга чужих технологий

По словам Николая Трофимова представленный комплекс является прототипом, хотя его технологическая степень введения уже достигает 7 из 10. «Почему прототип? Потому, что что сертификации нет ни у кого на подобное изделие. Тем не менее, мы идем в ногу со временем, не отстаем от мировых тенденций ни на сколько. Эта система разработана в основном для продажи в вузы, поставляется с комплектами лабораторных работ, ее можно разобрать, посмотреть “начинку”. И отмечу, скорость передачи доходит до 5 килобит в секунду», — заверил он. 

Эксперт напомнил, что распределение ключа в принципе — вещь не новая. На сегодняшний момент существуют и другие актуальные методы шифровки информации. Например, симметричные-асимметричные методы шифрования, которые, казалось бы, невозможно взломать, если сделать к ним достаточно длинный пароль. Но компьютерные мощности постоянно растут, и все чаще появляется информация, что для данного метода шифрования есть потенциальная угроза в виде квантовых компьютеров. 

«Если кто-то об этом объявит, то тут же появятся методы зашиты. То есть представленный объект — это защита от взлома из будущего. Здесь мы предлагаем квантовое распределение ключа шифрования. Мы кодируем информацию при помощи поляризации фотона. Смысл в том, что его никак не измерить, если не знать первоначальных условий. Принимающая коробка тут же “поймает” атаку даже от квантового компьютера, и вы сможете сразу перейти на защищенный канал связи. Но даже это не самое важное. Важно не перманентно уметь защищаться, а понимать, что у нас действует закон Яровой. Данные в зашифрованном виде сейчас скапливаются на носителях. Как только появится квантовый компьютер, люди получат возможность расшифровать то, что было накоплено за 20 лет. А если это гостайна — будет настоящий скандал. Подобное же устройство спасает и от грядущих, и от текущих угроз», — подчеркнул Николай Трофимов. 

При этом с масштабированием устройств есть проблема, — их высокая цена. «С комплектующими проблем нет, здесь нет каких-то супер-устройств, Китай может вполне все наши нужды покрыть. Работает параллельный импорт. Плато производства нашего, ПО наше и так далее, а где чип сделали — вообще не так важно. Оптоволокно тоже в РФ есть. Но непонятно, а нужно ли “коробки” множить сейчас, ведь спрос на них маленький. Были бы в 10 раз дешевле – поставили бы их уже везде. И, конечно, сертификация тормозит данный процесс», — посетовал Николай Трофимов.

Сейчас разработки QRate используются в различных научных проектах и соревнованиях (WorldSkills, AtomSkills). Также они являются ключевой частью образовательных программ по квантовым коммуникациям крупнейших российских вузов. Есть и большой интерес со стороны крупных компаний. Особенно тех, которым нужна стопроцентная защищенность. В качестве примера можно привести упомянутый «Газпромбанк», а также РЖД, Иннополис. 

Николай Трофимов подтвердил — квантовым проектам очень нужна поддержка государства и паблисити. Ведь уже сейчас данные технологии для России являются прорывными. Будущее именно за ними.