Реализацию первой дорожной карты по квантовым вычислениям можно признать успешной: достигнуты целевые показатели, обеспечившие рывок России в мировых научных и технологических процессах, а также заложены основы экосистемы квантовых технологий, включая исследовательскую инфраструктуру, сообщество ученых и инженеров, систему образовательных программ и проектов.

Таков общий вывод стратегической сессии Госкорпорации «Росатом» «Квантовый проект 2020-2030», в ходе которой были подведены итоги реализации дорожной карты развития квантовых вычислений на 2020-2024 гг., а также обсуждены подходы к следующему этапу работы на горизонте 2030 года. Мероприятие прошло в минувшие выходные в Музее «Атом» на ВДНХ.

Основным достижением стало создание единого коллектива исследователей, в который вошли свыше 600 ученых из более чем 20 ведущих российских вузов и академических институтов. Их усилиями был российских прорыв в сфере квантовых вычислений. В 2024 году при координации «Росатома» учеными Физического института имени П.Н. Лебедева и Российского квантового центра был создан российский 50-кубитный квантовый компьютер на ионах, а учеными МГУ имени М.В. Ломоносова и Российского квантового центра – прототип 50-кубитного квантового вычислителя на одиночных нейтральных атомах рубидия.

В целом созданы работающие квантовые вычислители на всех четырех платформах, которые считаются в мире приоритетными в качестве основы для квантовых вычислителей, – ионах, атомах, фотонах, сверхпроводниках. За этот период Россия вошла в число шести стран, которые обладают квантовыми компьютерами объемом 50 кубитов и выше.

Реализация дорожной карты по квантовым вычислениям на 2025-2030 гг. будет нацелена на достижение качественных эффектов развития квантовых технологий в России. В их числе – масштабирование проекта для обеспечения технологического суверенитета и глобальной конкурентоспособности России в стратегической перспективе. Главное в этом направлении – овладение практикой промышленного использования квантовых технологий. Также одна из важных задач – построение основных элементов национальной квантовой индустрии, конкурентоспособной в международном масштабе. При этом в соответствии с нацпроектом «Экономика данных» сфера ответственности «Росатома» существенно расширится: перед Госкорпорацией поставлена задача координации высокотехнологичного направления «Квантовые сенсоры».

Генеральный директор Госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачев в своем выступлении подчеркнул, что тематика квантовых технологий прочно вошла в повестку страны и назвал приоритетной задачей запуск их практического применения в экономике и социальной сфере:

«Подводя итог дорожной карты по квантовым вычислениям, в первую очередь отмечу, что в стране появилось квантовое сообщество, и полученные результаты – наша совместная заслуга. Мы работаем на всех основных платформах, на которых в мире создаются квантовые вычислители, у нас есть возможность обмениваться мнениями, получать государственную помощь, представлять свои результаты, запускать программы и проекты, связанные с подготовкой кадров и международной деятельностью. Ну и, конечно, искать главное измерение – практическое применение квантовых технологий в нашей жизни. Второе, квантовая тематика стала частью повестки страны. Этого не было до 2020-го года, это стало возможным, благодаря, прежде всего, президенту России, и благодаря нашей с вами работе. И третье, из страны, которая еще недавно находилась вне квантовой борьбы, мы вошли в статус страны, которая очевидно сократила разрыв».

Глава «Росатома» отметил, что на новом этапе квантового проекта, связанном с расширением его масштаба, необходимо четко сформулировать образ результата, который должен быть «одновременно духоподъемным, мобилизующим и реалистичным»:

«Особый фундаментальный вызов состоит в том, чтобы создать идею, которая позволит утвердить роль и место квантовых технологий в стране».

Директор по квантовым технологиям Госкорпорации «Росатом» Екатерина Солнцева назвала переход от исследований в области квантовых вычислений к их практическому применению серьезным вызовом нового этапа квантового проекта, ответом на который станет усиление квантового направления как в части стратегического управления, так и с точки зрения систематизации потенциала российской науки и промышленности:

«Нас ждет серьезная работа в рамках «пилотов» по подтверждению эффективности применения квантовых технологий для решения задач в интересах «Росатома», партнеров и страны в целом. В этой связи возрастает роль атомной отрасли как полигона для тестирования и выработки лучших практик промышленного применения «квантов». Мы понимаем, что для общего успеха нужна концентрация усилий в масштабах страны: этому послужит создание единой национальной платформы развития квантовых технологий. Мы готовы к активной совместной работе».

Советник главы «Росатома», сооснователь Российского квантового центра Руслан Юнусов отметил, что дальнейшая работа в области квантовых технологий требует укрепления экосистемы квантового проекта в соответствии с масштабом задач новой дорожной карты и нацпроекта «Экономика данных»:

«За время работы над проектом в области квантовых вычислений в России сформировалась сильная научная экосистема – по нашим оценкам, до 80% профильных команд страны активно участвовали в работе над дорожной картой. Мы продолжаем развивать эту экосистему как базу создания в стране квантовой индустрии, не просто привлекая высококвалифицированных специалистов, но организуя подготовку талантливых кадров внутри страны, чтобы к моменту внедрения квантового компьютера в реальных секторах экономики наши специалисты уже обладали необходимыми компетенциями для достижения поставленных государством целей. К этому стоит добавить включение в работу индустриальных партнеров, которые призваны стать квалифицированными заказчиками внедрения квантовых технологий».

Научный руководитель Национального центра физики и математики (НЦФМ), академик РАН Александр Сергеев в ходе стратегической сессии "Квантовый проект: 2020-2030", отметил важную роль квантового направления в технологическом ландшафте будущего и указал, что научно-технический потенциал «Росатома» является основой развития, а перспективе - применения квантовых технологий в атомной отрасли:

«Росатом – это корпорация мирового уровня, которая является глобальным лидером в области атомных технологий. Но Росатому по силам выйти в лидеры не только в науке и технологиях в области атомной энергетики, а и в ряде других направлений. И если мы сейчас посмотрим на направления, которые будут определять мировой научно-технологической прогресс, то очевидно, что квантовые технологии будут играть в будущем очень существенную роль. Замечу, что сама атомная отрасль связана с квантовыми технологиями: деление ядра, синтез ядра, сверхпроводимость… На самом деле, для нас не ново то, что мы занимаемся квантовой технологией. Но в чём суть момента, который мы сейчас обсуждаем? Суть второй квантовой революции заключается в том, что квантовые технологии заявили о своем существенном присутствии в информационных технологиях. Получение информации, хранение информации, передача информации, обработка информации. Понятно, что у различных квантовых технологий есть разные степени зрелости, к примеру, квантовые вычисления - самое непростое направление. Но в целом мы уже сейчас видим существенное применение квантовых технологий. И очень хорошо, что в атомной отрасли есть предприятия, которые и готовы работать по этой тематике».

Директор Физического института имени П.Н. Лебедева РАН Николай Колачевский призвал гордиться российскими учеными, рассказал о приходе научной молодежи в квантовую сферу и отметил, что российским исследователям приходится добиваться результатов в условиях серьезной международной квантовой гонки.

«Когда мы говорим про науку, за каждым ее красивым образом стоит большая работа людей. Что удалось за эти пять лет сделать в квантовой сфере? Это сильные научные коллективы, которые добились значительных результатов, и мы можем ими гордиться. Выросло новое поколение ученых, и это очень важно: возникла возможность масштабирования количества научных групп. Это исторический шаг, потому что следующие шесть лет над квантовыми задачами будут ответственно работать в качестве лидеров не только те, кто начинал, но и те молодые исследователи, которые сформировали внутреннее желание быть лидером лаборатории или группы. Нам нужно гордиться нашими алгоритмистами и развивать это направление, потому что без грамотных математиков, приземленных «к железу», цели, которые мы обсуждаем, трудно достижимы. Мы можем гордиться тем, что получили результаты, которые можем продемонстрировать, в том числе, на мировом уровне. Какие уроки мы вынесли? Пожалуй, больше всего беспокоит то, что квантовая гонка — это очень агрессивная гонка технологий. Но если мы освоим и сможем использовать передовые технологии, нанофабрикации, оптические технологии, технологии сенсоров, которые будут использоваться для квантовых вычислителей, то мы прочно закрепимся в числе стран, лидирующих в квантовых технологиях. При этом важно помнить, что четыре платформы, на которых создаются квантовые вычислители, не исчерпывают научное знание. Наверняка будут еще прорывы. И на этом надо сфокусировать значительные усилия, которые позволят сделать неожиданные шаги вперед».

Госкорпорация «Росатом» – глобальный технологический многопрофильный холдинг, объединяющий активы в энергетике, машиностроении, строительстве. Включает в себя более 460 предприятий и организаций, в которых работает около 400 тыс. человек. С 2020 года «Росатом» отвечает за реализацию дорожной карты (ДК) по развитию высокотехнологичной области «Квантовые вычисления». Паритетно с государством Госкорпорация вкладывает собственные внебюджетные средства в реализацию дорожной карты: общий объем финансирования на 2020-2024 годы составил 24 миллиарда рублей, из которых 12 млрд было вложено «Росатомом». Важной задачей ДК стало создание российского квантового компьютера - проект реализуется научными коллективами Российского квантового центра (РКЦ), Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН), МГУ имени М.В. Ломоносова, Университета МИСИС, МФТИ и других ведущих научных центров. В 2024 году в рамках ДК был создан российский 50-кубитный квантовый компьютер на ионах (учеными ФИАН и РКЦ), а также прототип 50-кубитного квантового вычислителя на одиночных нейтральных атомах рубидия (учеными МГУ и РКЦ). В целом Россия, наряду с США и Китаем, находится в числе трех стран-лидеров, создавших квантовые компьютеры на всех четырех платформах, которые считаются в мире приоритетными в качестве основы для квантовых вычислителей - сверхпроводники, ионы, нейтральные атомы и фотоны. Важным результатом реализации квантовой ДК является создание уникального коллектива ученых и инженеров, в который входят более 1000 специалистов, включая порядка 600 ученых. Создание квантовых вычислителей сопровождается формированием в России системы квантового образования, которая охватывает среднее и высшее профессиональное образование, а также усилия по переподготовке учительского состава. Реализация дорожной карты по квантовым вычислениям на 2025-2030 гг. будет нацелена на достижение качественных эффектов развития квантовых технологий в России. Главное в этом направлении – овладение практикой промышленного использования квантовых технологий.