В России будет свой квантовый компьютер

Мир сейчас на пороге второй квантовой революции. Считается, что первая случилась во второй половине прошлого столетия – это ядерные технологии, лазеры и транзисторы, то есть в итоге компьютеры и сотовая связь. Теперь же говорят о следующем этапе, о квантовой коммуникации и квантовых вычислениях.

В России будет свой квантовый компьютер, то есть вычислительная машина, которая работает на совершенно иных принципах, нежели привычные сегодня системы и, главное, как минимум в части приложений — на несколько порядков быстрее любого существующего суперкомпьютера. Есть даже такое понятие, "квантовое превосходство" – решение задач, которые невозможно решить иными средствами за разумное время. Год назад одна из лабораторий Google объявила о достижении такого превосходства. Их квантовый компьютер потратил 200 секунд на вычисления, которые на самом мощном сегодня суперкомпьютере заняли бы 10 000 лет. И хотя корректность именно этой работы была оспорена, представления о возможностях квантовых вычислений оно дает.

Алексей Федоров, руководитель научной группы Российского квантового центра: "Очень важно, что мы в этой гонке, то есть на самом деле очень важно отметить, что мы в небольшом клубе стран, которые активно развивают квантовые технологии. Проводились различные конференции с участием авторов различных дорожных карт разных стран мира. Их пока меньше десятка, то есть это очень маленький клуб, квантовый клуб держав, которые активно развивают квантовые технологии. А фундаментальная физика – это традиционно сильная область для Российской Федерации. В Советском Союзе, в России многие нобелевские премии были получены за достижения в области квантовой физики".

В России квантовый компьютер будет создавать Национальная квантовая лаборатория — консорциум структур Росатома, Российского квантового центра, фонда "Сколково" и четырех ведущих вузов страны. В рамках национального проекта "Цифровая экономика" на это предполагается потратить около 24 млрд рублей. Причем, почти половина — не из бюджета. Цель – участие в том, что должно стать очередной революцией в вычислениях. Например, считается, что квантовые компьютеры лучше справятся с моделированием молекул и созданием персональных лекарств. А еще — что появление полноценного квантового компьютера сделает бесполезной всю сегодняшнюю криптографию, которая как правило основана на сложности вычислений. И речь не только о секретах спецслужб, а обо всем вообще — от банковской информации до электронной переписки и персональных данных.

Алексей Федоров, руководитель научной группы Российского квантового центра: "В квантовой физике есть такая диалектика, что с одной стороны квантовые компьютеры могут оказать влияние на то поколение криптографических алгоритмов, которые на сегодняшний день мы используем, а с другой стороны есть квантовая коммуникация, которую уже сейчас можно внедрять, чтобы обеспечить информационную безопасность на том уровне, на котором даже квантовый компьютер не сможет ее взломать. Так что помимо инструмента в виде оружие, в виде квантового компьютера, мы получаем инструмент для защиты данных в виде квантовых коммуникаций".

Квантовые коммуникации – это, опять же, совершенно иной принцип защиты данных, основанный на законах квантовой механики, а именно на том, что любое измерение состояния фотона изменяет его. Таким образом, переданную информацию, например ключ шифрования, невозможно перехватить незаметно. Соответственно система в целом мгновенно обнаруживает попытку вторжения и скомпрометированный ключ шифрования больше не используется. А вторая особенность квантовых коммуникаций в том, что они уже существуют. Оборудование, созданное в российском квантовом центре, пусть и пилотном режиме, но уже защищает данные нескольких российских банков.