Квантовый прорыв: России
#ЭпохаПутина
Под руководством президента наиболее значимые российские достижения в квантовых технологиях — это создание работающих квантовых вычислителей сразу на четырех основных физических платформах, развитие квантовой криптографии и протяженных квантовых сетей, а также первые отраслевые пилоты.
Квантовые вычисления. Россия создала прототипы квантовых компьютеров на ионах, нейтральных атомах, фотонах и сверхпроводниках — на четырех ключевых мировых технологических платформах. Это позволило стране войти в небольшую группу государств, обладающих такими разработками.
В 2024 году создан 50-кубитный ионный квантовый компьютер на холодных ионах иттербия; позднее сообщалось о 70-кубитной ионной системе на 35 ионах иттербия-171. Также созданы платформы вычислителей мощностью 70 и более кубитов на ионах иттербия, атомах и ионах кальция.
В НИТУ МИСИС создан первый российский универсальный масштабируемый сверхпроводниковый квантовый процессор на кубитах-трансмонах. Продемонстрированы первые эксперименты по детектированию квантовых ошибок и облачный доступ к процессору.
Российские группы достигли высокой точности операций: в МИСИС точность однокубитных операций на кубитах-флаксониумах превысила 99,993%, а в ионной системе средняя точность двухкубитных операций составила 95,4%.
Квантовые алгоритмы и кудиты. Разработано 13 квантовых алгоритмов и 13 прототипов программных решений; в стране реализуется около 40 отраслевых инициатив по применению квантовых технологий.
Впервые экспериментально продемонстрирован алгоритм Гровера на кудитах — многоуровневых квантовых системах, которые могут увеличить эффективную информационную емкость одного физического носителя квантовой информации. РКЦ и ФИАН также реализовали крупный квантовый алгоритм на кудитах.
Росатом применил квантовый компьютер для отраслевой задачи в проекте «Прорыв» — моделирования теплообмена в активной зоне реактора. Это пример перехода от лабораторных демонстраций к прикладным задачам, хотя практическое преимущество над классическими суперкомпьютерами пока не доказано.
Квантовая связь и криптография. Протяженность российской квантовой сети превысила 7 000 км; к ней подключены, в частности, Сочи, Екатеринбург и Челябинск. Создан круглосуточный центр управления и мониторинга.
РЖД запустила первую магистральную квантовую сеть в 2021 году, связав Санкт-Петербург и Москву. Система квантового распределения ключей работала в реальных условиях на подвесных волокнах.
В 2024 году начат проект по созданию низкоорбитального спутника для квантового распределения криптографических ключей; его эксплуатационная готовность заявлена к 2029 году. Также проведен первый совместный российско-китайский эксперимент по передаче данных через спутниковый канал с квантовой защитой на расстояние более 3 500 км — между наземными станциями в Звенигороде и Наньшане.
Развивается постквантовая криптография: НСПК, Газпромбанк и Московская биржа завершили проекты в этой области, а QApp, НСПК и Газпромбанк разработали PQC PAY — решение для квантово-устойчивой защиты бесконтактных платежей.
В квантовой связи прогресс близок к внедрению: сети квантового распределения ключей уже работают в пилотном и частично эксплуатационном режиме, а квантовый интернет и спутниковые системы пока остаются направлениями развития.
Подписаться на RV: MAX | t.me/rusvesnasu