В России развиваются квантовые технологии, и они изменят нашу жизнь — уверены их создатели. Квантовые компьютеры откроют недоступные классике задачи, а квантовые сенсоры — «органы чувств» техники — позволят ориентироваться без спутников и находить болезни до первых симптомов. Как это работает и когда дойдет до практического применения, журналистам рассказали на встрече квантового клуба «Росатома» в МИСИС. Предмет обсуждения — квантовая сенсорика: направление, которое только стартовало, но ближе всех остальных к реальному применению.

Мир развернулся: от споров — к гонке за экономический эффект

Как развиваются квантовые технологии, рассказала директор по квантовым технологиям «Росатома» Екатерина Солнцева. Пять лет назад, напомнила она, в профессиональной среде спорили, не фейк ли вторая квантовая революция и можно ли вообще создать системы, работающие с квантовыми эффектами на одиночных частицах. Сегодня, по ее словам, вопрос существования квантовых вычислителей уже не обсуждается. «Вопрос сместился в другую плоскость — как сделать быстрее и кто первым получит практический эффект», — сказала Солнцева. Главный вызов она сформулировала так: найти задачу, решение которой квантовым способом впервые продемонстрирует экономический эффект и разницу в скорости нахождения этого решения. Угадать эту точку, по ее мнению, и есть настоящий челлендж.

О том, что индустрия набирает ход, говорят и цифры. В мире за 2025 год инвестиции в квантовые технологии выросли в шесть раз, а в США частные вложения уже превысили государственные — признак того, что в отрасль пришли деньги бизнеса, а не только государства. Квантовые стратегии стран переходят от краткосрочных к долгосрочным — горизонт планирования сдвигается к 2035–2040 годам.

Главное достижение мировых разработок, подчеркнула Солнцева, заметное снижение количества ошибок вычислений: именно ошибку квантовых вычислений называют главной проблемой отрасли, и то, что она «поддается усилиям ученых», означает движение к практическому применению. Не отстает и Китай: квантовые технологии официально включены в число ключевых драйверов его технологической доктрины. Показательно и то, как ведут себя страны не из числа лидеров: Германия объединила усилия с Финляндией, а Япония — с Сингапуром.

Екатерина Солнцева объяснила разницу между квантовым и классическим вычислителем: классический компьютер — это «очень быстрые счеты», как автомобиль — «быстрая повозка». Квантовый компьютер — ракета. Она не заменит автомобиль, и на дачу на ней никто не поедет, но жизнь каждого из нас существенно отличалась бы, если бы не было спутниковой группировки и всех сервисов, связанных с космосом. «Мы говорим не о том, что кванты сменят классику, — резюмировала Солнцева. — Мы говорим о том, что кванты открывают новое пространство — для новых возможностей и новых задач».

Софт на эмуляторах: путь к пользе

Ключевой методологический тезис доклада — квантовый компьютер без программного обеспечения бесполезен: классические программы на нем не запустятся. Как подчеркнула Солнцева, если ждать готового вычислителя и только потом браться за софт — путь к практическому применению будет долгим.

Ответ на вопрос «а на чем разрабатывать софт без компьютера» — эмуляторы квантовых вычислителей: по ее оценке, именно на них сейчас в мире делается 70% всех вычислений в этой сфере. Сначала расчеты идут на идеальных эмуляторах, потом на шумных и только потом на физических вычислителях. Поэтому разработка промышленно ориентированного ПО под конкретные задачи — тот этап, к которому, по ее словам, пора приступать: к моменту появления промышленного квантового компьютера софт уже будет готов.

Конкурентное преимущество России Солнцева видит в организации: дорожная карта по квантовым вычислениям изначально объединила усилия всей страны, а опыт перехода с иностранного ПО на российское дал индустрии инструменты консолидации. «У нас все наши вычислители принадлежат “Росатому”. Поэтому госкорпорация сводит научные коллективы, работающие над разными установками», — сказала она. За рубежом, где каждый вендор конкурирует с каждым, такой координации нет.