Отмечается, что одним из основных препятствий на пути развития квантовых вычислений является то, что кубиты (квантовые биты, которыми оперируют такие системы) нестабильны. Аналитики McKinsey отмечают, что ключевые игроки рынка квантовых вычислений, а также небольшая группа квантовые технологии стартапов будут постепенно увеличивать количество кубитов, которыми оперируют их системы. Вместе с тем инвестиции в разработку квантовых технологий продолжат расти. Реализация сервиса по предоставлению доступа к облачной платформе для квантовых вычислений обойдется в 1,72 млрд руб.
Правительство РФ решило сократить в 6 раз расходы на квантовые сенсоры
Например, в 2022 году специалисты QApp совместно с Газпромбанком реализовали пилотный интеграционный проект по обеспечению квантово-устойчивой безопасности host-to-host-соединений банка. Кроме того, в рамках пилотного проекта компания QApp внедрила постквантовое шифрование электронного документооборота Национальной системы платежных карт. Таким образом, транзакционные отчеты и другая информация в пилотном режиме защищены от квантовой угрозы. На создание квантового процессора на основе фотонных чипов будет потрачено 2,33 млрд руб. Из этой суммы федеральный бюджет и внебюджетные источники выделят примерно по 1,1 млрд руб. Дальше всех заглядывает в будущее компания McKinsey, дающая прогноз аж на 2040 г.
«Росатом» направил 12 млрд рублей на развитие квантовых вычислений
В марте стало известно, что холдинг «Швабе» госкорпорации «Ростех» и команда ученых Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики разработали ряд новых уникальных микроструктурированных оптоволокон. В октябре компания МЦСТ продемонстрировала работу средств постквантового шифрования на своих процессорах «Эльбрус». Сочетание средств шифрование с отечественной платформой дает возможность создать отечественное решение, устойчивое к «квантовым» атакам.
Квантовый компьютер и квантовая связь
В феврале Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники представил учебный стенд для изучения физических принципов и протоколов квантовой криптографии, созданный при поддержке компании «ИнфоТеКС». Ученые из МИФИ опубликовали новый способ защиты чатов в мессенджерах – с помощью постквантовых алгоритмов для шифрования. В отличие от организаций из других отраслей, телекоммуникационные компании делают важные шаги и в области стандартизации. Например, создана целевая группа GSMA Post-Quantum Telco Network — консорциум более чем из 50 организаций и более 20 операторов, созданный по инициативе IBM и Vodafone для подготовки к квантовой эре.
76% мировых ЦОД будут использовать квантовые вычисления к 2023 году
Например, Сингапур в рамках программы квантовой инженерии начнет проводить общенациональные испытания квантово-защищенных коммуникационных технологий, чтобы обеспечить сетевую безопасность критически важной инфраструктуры и компаний, работающих с конфиденциальными данными. В Китае запущена квантовая облачная платформа, которая позволяет исследователям выполнять сложные вычислительные задачи в «облаке», а широкой публике — испытать квантовые вычисления. В Японии также открыли облачный доступ к первому в стране 64-кубитному квантовому компьютеру для всех участников японского индустриального альянса Q-STAR, среди которых Mitsubishi Chemical, Sony Group, Toyota Motor и другие крупные компании. В США уже построена коммерческая квантовая оптоволоконная сеть, охватывающая Бостон, Нью-Йорк и Вашингтон. А в Южной Корее при участии телекоммуникационной компании SK Telecom и ID Quantique к 2025 году планируется создать квантовую сеть протяженностью 2000 км.
Создание универсального квантового компьютера на ионах в России
Китайские ученые за последние три года значительно продвинулись в развитии разных технологических платформ для создания квантовых компьютеров. В 2020 году ими был создан первый в мире фотонный квантовый компьютер Jiuzhang с 76 квантовыми состояниями. В 2021 году – квантовый компьютер на 56 кубитов на сверхпроводниках Zuchongzhi, который вслед за Google Sycamore продемонстрировал квантовое превосходство, то есть решил задачу, которая недоступна самому сильному традиционному компьютеру. В конце мая 2023 года Китайская академия наук представила сверхпроводниковый квантовый процессор Zuchongzhi-2, который работает со 176 кубитами. Это объясняет то, что все ведущие страны делают ставку на квантовые технологии. Понимая прорывной потенциал этого направления, включают их в национальные программы и выделяют все большие бюджеты.
- В эту же сумму входят R&D-расходы производителей и поставщиков услуг и средства венчурных инвесторов.
- Ведутся исследования постквантовых алгоритмов и их синергии с квантовыми коммуникациями.
- Ключевую роль для полезного квантового превосходства играет решение двух принципиальных задач.
- Исследователи предполагают, что благодаря спросу со стороны компаний и обычных пользователей появятся поставщики, предлагающие услуги квантовых облачных вычислений.
- При этом резко сократилось число новых объектов для вложений — в 2022 г.
- В качестве общих тенденций развития квантовых технологий следует выделить такие факторы, как в целом продолжающийся рост финансирования, формирование собственной экосистемы и растущей потребности в квалифицированных кадрах.
Лидеры квантовой гонки: динамика мировых инвестиций
Ранее Сбербанк совместно с Российским квантовым центром запустил линию связи с квантовой защитой между двумя московскими офисами. В определенных классах математических задач квантовые компьютеры могут продемонстрировать существенное превосходство над классическими технологиями. Примерами задач являются криптоаналитика, моделирование сложных систем, обработка больших данных (big data) и др. Существующие на данный момент квантовые компьютеры обладают десятками и сотнями «шумных» кубитов, что не дает возможности полностью раскрыть потенциал их использования. Однако такие компьютеры уже способны на определенных тестовых математических задачах обгонять суперкомпьютеры.
McKinsey прогнозирует рост рынка квантовых вычислений до $80 млрд
Мировой рынок квантовых процессоров на основе нейтральных атомов к 2024 г. «Мы собираемся сделать наши последние квантовые процессоры доступными для совместной работы научных исследователей всего мира, а также для компаний, которые заинтересованы в разработке алгоритмов и поиске практического применения квантовых вычислений. В стране уже создана коммерческая квантовая оптоволоконная сеть между Пекином и Шанхаем, к которой подключены 150 организаций — от государственных и местных банков до энергетических сетей и правительственных сайтов. А в 2023 году китайская государственная телекоммуникационная компания инвестировала 3 млрд юаней (434 млн долларов) в создание дочернего предприятия для развития и продвижения технологий квантовой связи. При участии China Telecom в стране приняты пять соответствующих национальных стандартов, организованы кабельные квантовые сети, а также мобильная сеть 5G с квантовым шифрованием, пользователями которой уже стали более 500 тыс.
Кто занимается квантовым AI в России
Этими же организациями разработан и второй стандарт — «Специалист по исследованиям и разработкам в области квантовых коммуникаций». Документ утвержден Минтруда России, зарегистрирован Минюстом России и вступит в силу с 1 сентября 2023 г. Квантовое вычислительное устройство может быть использовано для решения комбинаторных задач, систем дифференциальных и линейных уравнений, задач факторизации и логарифмирования. Таким образом, квантовые компьютеры будут полезны для моделирования и оптимизации как отдельных процессов, так и целых систем.
На текущий момент большинство разработок в сфере квантовых технологий используются в лабораториях. Что касается коммерциализированных проектов, то они зачастую представляют собой либо сырую технологию, либо имитацию. Имеющиеся ограничения связаны с поиском эффективных методов увеличения мощности и действенных инструментов защиты от воздействия окружающей среды для предотвращения ошибок.
В одном из опубликованных в 2023 году исследований8 была предложена новая парадигма анализа и поиска ошибок в квантовых схемах, авторы которой работают над собственной платформой для проверки и поиска ошибок. В другом исследовании9 поднимают вопрос создания квантового антивируса для сканирования программ квантового компьютера на предмет потенциально вредоносных шаблонов кода и фрагментов квантовых схем. Эта разработка по своей концепции напоминает синтаксический анализатор классического антивируса. Квантовые вычисления — это новая парадигма с развивающимися технологиями кубитов, аппаратной архитектурой, стеком программного обеспечения, алгоритмами, цепочками поставок и моделями использования.
Например, оказалось, что с помощью квантовых компьютеров можно будет взламывать современные криптографические алгоритмы. Элементарными информационными единицами при работе квантового компьютера являются кубиты — квантовые «аналоги» классических битов информации. Как раз благодаря явлению квантовой суперпозиции кубиты могут быть и логическим нулем, и логической единицей одновременно (в отличие от классических битов, которые могут быть лишь в одном из этих состояний).
Согласно опубликованному в 2022 году опросу Deloitte, половина опрошенных специалистов (50,2%) считают, что их организации подвергаются риску кибератак типа «сохрани сейчас, расшифруй потом». Например, Google использует постквантовую криптографию для защиты внутренних сетей. Пилотные проекты по внедрению постквантового шифрования успешно проводятся и в России. Несмотря на название, постквантовая криптография не относится непосредственно к квантовым технологиям. Однако это направление появилось вследствие их развития и из-за появления гипотезы о квантовой угрозе для современных систем шифрования.
