Общество
Квантовая дорога России: от Москвы до мирового превосходства
Москва, Санкт-Петербург и Нижний Новгород теперь связаны квантовой магистральной сетью. До конца года к ней подключат Ростов-на-Дону и Казань. Звучит как новости из будущего, не правда ли? Похоже, оно наступило: квантовое будущее.
В середине июля в Москве прошел Форум будущих технологий, на котором был представлен самый мощный квантовый компьютер России. Президент РФ Владимир Путин, выступая на мероприятии, отметил, что государству необходимо достичь собственных компетенций в критически важных отраслях.
В середине июля в Москве прошел Форум будущих технологий, на котором был представлен самый мощный квантовый компьютер России. Президент РФ Владимир Путин, выступая на мероприятии, отметил, что государству необходимо достичь собственных компетенций в критически важных отраслях.
«Наши оппоненты рассчитывали, что мы отступимся, сдадимся, но так не будет, как мы часто говорим в таких случаях: Россия будет идти только вперед, причем своим собственным путем, не изолируясь ни от кого. На внешние вызовы мы отвечаем только усилением качества и эффективности работы, распространением свободы», — заявил российский лидер.
Он объявил о возобновлении программ мегагрантов для исследователей в области квантовой физики и поручил правительству и Госдуме предусмотреть их финансирование до 2026 года. Так почему же развитие квантовых технологий настолько важно?
Что такое квантовый компьютер
Принцип действия квантового компьютера основан на поведении микроскопических объектов и таких квантовых явлениях, как суперпозиция и запутанность. Звучит сложно. Да и на самом деле это устройство отнюдь не «Тетрис». В отличие от привычного нам компьютера, использующего язык бинарного кода (знакомые нули и единицы), эта машина берет за основу частицу, которая может быть сразу и ноликом, и единичкой одновременно.
Так начинается магия квантового мира. Эта особенность называется суперпозицией. Благодаря ей квантовый компьютер может обрабатывать огромное количество информации за мгновения, что делает его потенциально невероятно мощным.
Еще одной особенностью квантовых компьютеров является уже упомянутая запутанность. В квантовом мире две частицы могут быть связаны так, что состояние одной моментально влияет на состояние другой, даже если они находятся на огромном расстоянии друг от друга. Такая загадочная связь может дать нам новые способы обработки и передачи данных.
Квантовые компьютеры в буквальном смысле готовы изменить привычный мир. С их помощью ученые смогут создавать новые материалы с заранее заданными свойствами, что приведет к революции в производстве, энергетике и медицине. Благодаря им можно получить лекарства с высокоточным и целенаправленным воздействием на конкретные болезнетворные молекулы. Квантовые алгоритмы помогут значительно ускорить поиск оптимальных решений в логистике и на финансовых рынках. Исследования данных с их помощью будут занимать рекордно короткое время.
Так начинается магия квантового мира. Эта особенность называется суперпозицией. Благодаря ей квантовый компьютер может обрабатывать огромное количество информации за мгновения, что делает его потенциально невероятно мощным.
Еще одной особенностью квантовых компьютеров является уже упомянутая запутанность. В квантовом мире две частицы могут быть связаны так, что состояние одной моментально влияет на состояние другой, даже если они находятся на огромном расстоянии друг от друга. Такая загадочная связь может дать нам новые способы обработки и передачи данных.
Квантовые компьютеры в буквальном смысле готовы изменить привычный мир. С их помощью ученые смогут создавать новые материалы с заранее заданными свойствами, что приведет к революции в производстве, энергетике и медицине. Благодаря им можно получить лекарства с высокоточным и целенаправленным воздействием на конкретные болезнетворные молекулы. Квантовые алгоритмы помогут значительно ускорить поиск оптимальных решений в логистике и на финансовых рынках. Исследования данных с их помощью будут занимать рекордно короткое время.
Глобальная квантовая гонка
Мировые компании выделяют огромные ресурсы на создание мощного квантового компьютера. Победитель этой гонки получит технологию, способную радикально изменить мир. В сочетании с искусственным интеллектом такие устройства смогут разрабатывать новые материалы, медикаменты, военную технику, прогнозировать поведение людей, сообществ и даже целых государств. Стоит ли уточнять, сколько корпораций по всей планете сейчас активно инвестируют в квантовые исследования!
Россия начала действовать в этом научном направлении в 2014 году. Представленный в Москве в июле 2023-го 16-кубитный квантовый компьютер по мировым меркам не отличается супермощностью, но, как говорится, процесс пошел: значимость прорыва нельзя недооценивать.
Понимая не только важность создания квантовых компьютеров, но и потенциальную опасность, которую те могут нести для общества, наша страна сконцентрировала усилия на разработке средств защиты на случай появления супертехнологий у недружественных стран. Речь о квантовых сетях.
Россия начала действовать в этом научном направлении в 2014 году. Представленный в Москве в июле 2023-го 16-кубитный квантовый компьютер по мировым меркам не отличается супермощностью, но, как говорится, процесс пошел: значимость прорыва нельзя недооценивать.
Понимая не только важность создания квантовых компьютеров, но и потенциальную опасность, которую те могут нести для общества, наша страна сконцентрировала усилия на разработке средств защиты на случай появления супертехнологий у недружественных стран. Речь о квантовых сетях.
Квантовые сети. Скорость и безопасность
Мир атомов, электронов и фотонов на неискушенный взгляд гуманитария или простого обывателя кажется странным. В нем одна и та же частица может находиться одновременно в нескольких состояниях и даже быть в разных местах в одно и то же время. Так вот, квантовая сеть использует эту особенность микромира для передачи информации.
В квантовой сети вместо обычного интернет-кабеля используют специальные «трубки», по которым передаются фотоны — супербыстрые световые частицы. И каждый фотон несет информацию. Таким образом, скорость передачи данных становится запредельной, как и безопасность: если кто-то попытается «подслушать» информацию, передаваемую по квантовой сети, он нарушит квантовое состояние фотона, и специалисты это увидят. Незаметно получить доступ к передаваемым таким способом данным невозможно.
В 2021 году в России появилась первая квантовая сеть, она была внедрена в главном университете страны — МГУ. Пилотный проект признали удачным и масштабировали. В результате сеть теперь объединяет уже несколько городов-миллионников.
Для того чтобы обеспечить бесперебойную работу квантовых сетей, необходимы мощные и надежно защищенные центры обработки данных (ЦОД). Кроме безопасности ЦОД нуждаются в огромном количестве энергии. Поэтому в России нашли, казалось бы, неожиданное решение: центры обработки данных разместили на базе атомных электростанций.
Сейчас самый крупный ЦОД находится на Калининской АЭС в Тверской области, однако уже скоро его превзойдет еще более мощный центр — на Балаковской АЭС в 140 км от Саратова.
В квантовой сети вместо обычного интернет-кабеля используют специальные «трубки», по которым передаются фотоны — супербыстрые световые частицы. И каждый фотон несет информацию. Таким образом, скорость передачи данных становится запредельной, как и безопасность: если кто-то попытается «подслушать» информацию, передаваемую по квантовой сети, он нарушит квантовое состояние фотона, и специалисты это увидят. Незаметно получить доступ к передаваемым таким способом данным невозможно.
В 2021 году в России появилась первая квантовая сеть, она была внедрена в главном университете страны — МГУ. Пилотный проект признали удачным и масштабировали. В результате сеть теперь объединяет уже несколько городов-миллионников.
Для того чтобы обеспечить бесперебойную работу квантовых сетей, необходимы мощные и надежно защищенные центры обработки данных (ЦОД). Кроме безопасности ЦОД нуждаются в огромном количестве энергии. Поэтому в России нашли, казалось бы, неожиданное решение: центры обработки данных разместили на базе атомных электростанций.
Сейчас самый крупный ЦОД находится на Калининской АЭС в Тверской области, однако уже скоро его превзойдет еще более мощный центр — на Балаковской АЭС в 140 км от Саратова.
Быть первыми
Россия всегда стояла на переднем крае исследований и открытий. На протяжении веков первой в мире не раз внедряла самые смелые новаторские технологии. Однако сейчас надо признать очевидное: скорее всего, первый универсальный и самый мощный квантовый компьютер появится не у нас. Сознавая это, наша страна выбрала другой, наиболее подходящий путь. Аналогичный тому, что уже пройден в процессе «приручения» атома.
Как известно, атомную бомбу тоже изобрели не в России, однако именно мы стали пионерами в мирном использовании атомной энергии. Россия готова стать лидером мирной эры квантовых технологий. Созданные в РФ магистральные квантовые сети как стальная паутина обвивают российские города, защищая критически важную инфраструктуру. И эти сети будут расширять, совершенствовать, нарушая возможные планы недружественных государств вскрыть их.
Безусловно, речь не идет о самоизоляции отечественных технологий и закрытии их от мирового обмена опытом. Но, как не раз подчеркивал Президент России Владимир Путин, несмотря на попытку блокады со стороны правящих элит некоторых государств, наша страна не сдастся и продолжит идти вперед своим путем.
Верь в Россию
Как известно, атомную бомбу тоже изобрели не в России, однако именно мы стали пионерами в мирном использовании атомной энергии. Россия готова стать лидером мирной эры квантовых технологий. Созданные в РФ магистральные квантовые сети как стальная паутина обвивают российские города, защищая критически важную инфраструктуру. И эти сети будут расширять, совершенствовать, нарушая возможные планы недружественных государств вскрыть их.
Безусловно, речь не идет о самоизоляции отечественных технологий и закрытии их от мирового обмена опытом. Но, как не раз подчеркивал Президент России Владимир Путин, несмотря на попытку блокады со стороны правящих элит некоторых государств, наша страна не сдастся и продолжит идти вперед своим путем.
Верь в Россию
22.08.2023