Россия сделала рывок в квантовых технологиях: как мы отыграли 20 лет за 3 года

Квантовый рывок: Россия врывается в число лидеров Россия долго оставалась в тени в гонке квантовых технологий. США, Китай и ЕС вкладывали миллиарды, демонстрировали мощные квантовые процессоры, а у нас исследования оставались на уровне лабораторных экспериментов. Казалось, что отставание уже не преодолеть. Но за последние три года произошёл прорыв, который изменил правила игры. Мы не просто догнали лидеров, а предложили решения, способные дать России технологическое преимущество.

Директор Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), академик Николай Колачевский, в эксклюзивном интервью рассказал, как России удалось совершить этот технологический рывок и что ждёт квантовые вычисления в ближайшие годы.

Три ключевых фактора успеха: ✅ Фокус на нейтральных атомах — вместо использования сверхпроводниковых и ионных кубитов, как на Западе, российские учёные сделали ставку на квантовые процессоры с нейтральными атомами в оптических ловушках. Это позволяет снизить ошибки и упростить масштабирование системы. ✅ Государственная поддержка и кооперация науки с бизнесом — программа «Квантовые вычисления» в рамках нацпроекта «Наука и университеты» позволила объединить усилия академических институтов, вузов и компаний вроде «Росатома» и «Сбера». ✅ Прорыв в квантовых алгоритмах — российские математики предложили новые методы коррекции ошибок и эффективные квантовые алгоритмы, что резко повысило практическую применимость отечественных разработок.

Что уже достигнуто? ✅ Разработан 16-кубитный квантовый процессор с высокой стабильностью. ✅ Созданы гибридные вычислительные системы для решения сложных задач. ✅ Запущена облачная платформа для тестирования квантовых алгоритмов (аналог IBM Quantum).

Квантовые компьютеры как сопроцессоры

Колачевский подчёркивает, что к 2030 году квантовые компьютеры будут использоваться для решения практических задач, но не заменят классические компьютеры. Скорее, они будут функционировать в качестве сопроцессоров, выполняя специфические операции, где квантовые вычисления особенно эффективны. Это связано с тем, что производительность классических компьютеров также продолжает расти, и квантовые технологии будут дополнять их возможности, а не заменять их полностью.

Применение кудитов в квантовых вычислениях.

Одним из интересных подходов, используемых командой ФИАНа под руководством Колачевского, является применение кудитов — многоуровневых квантовых систем. Вместо традиционных кубитов, представляющих собой двухуровневые системы (состояния 0 и 1), кудиты могут иметь более двух состояний. Например, кукварт (четырёхуровневая система) может находиться в суперпозиции состояний 0, 1, 2 и 3. Использование кудитов позволяет удвоить количество информации, обрабатываемой одним ионом, что повышает эффективность квантовых вычислений.

Лидерство в квантовой гонке

Колачевский отмечает, что Россия активно участвует в международной квантовой гонке, стремясь опередить конкурентов с научной точки зрения. В 2024 году российские учёные создали 50-кубитный квантовый компьютер на основе ионов иттербия, что позволило России войти в число лидеров в этой области. Однако он подчёркивает, что для достижения устойчивого лидерства необходимо продолжать развивать технологическую базу и инвестировать в микроэлектронику, которая играет ключевую роль во всех квантовых платформах.

Практическое применение квантовых технологий

Согласно Колачевскому, квантовые компьютеры будут особенно полезны в областях, требующих сложных вычислений, таких как: 🚀 Безопасность — квантовая криптография защитит данные от взлома, делая шифрование абсолютно надёжным. 💊 Фармацевтика — квантовые компьютеры способны моделировать молекулы, ускоряя создание новых лекарств. 📦 Логистика — квантовые алгоритмы помогут оптимизировать маршруты перевозок, экономя миллиарды. 🤖 Искусственный интеллект — новые вычислительные мощности позволят обучать ИИ быстрее и эффективнее.

Колачевский акцентирует внимание на том, что успех в квантовых технологиях зависит от сочетания фундаментальных исследований, технологического развития и практического применения, а также от тесного взаимодействия между наукой и промышленностью.

Колачевский уверен: к 2030 году Россия войдёт в топ-5 стран по квантовым вычислениям. Уже в 2025 году ожидается переход к 50+ кубитам, а затем — к полноценному квантовому превосходству в отдельных задачах.

«Мы больше не догоняем — мы создаём будущее», — резюмирует академик.

Как вам такой прорыв? Насколько квантовые технологии изменят нашу жизнь? Хотите узнать, как они будут работать в медицине, логистике или ИИ? Пишите в комментариях — разберём на примерах!