РАН одобрила результаты дорожной карты по квантовым вычислениям

Отчёт Госкорпорации по «квантовому проекту» рассмотрен на заседании Научного совета РАН «Квантовые технологии»

Фото: пресс-служба РАН 

Фото: пресс-служба РАН

Результаты мероприятий дорожной карты развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления», реализуемой под руководством Госкорпорации «Росатом», одобрены Научным советом Российской академии наук. Экспертное обсуждение отчёта о реализации дорожной карты прошло на заседании Научного совета РАН «Квантовые технологии» под председательством президента РАН академика РАН Геннадия Красникова.

Решение Научного совета РАН означает верификацию и согласование высшим научным и экспертным органом страны результатов пятилетней работы в рамках дорожной карты развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления» за период с 2020 по 2024 годы. Госкорпорация «Росатом» с 2020 года является ответственной за данное направление по соглашению с Правительством Российской Федерации.

Комментируя одобрение научным сообществом итогов дорожной карты по квантовым вычислениям, Глава «Росатома» Алексей Лихачёв назвал ее главным результатом формирование в стране при поддержке Правительства РФ и под научно-методическим руководством Российской академии наук уникальных компетенций, а также научной и технологической базы в области квантовых вычислений – квантовый проект признан одним из приоритетов национального развития в области технологий будущего.

«В рамках дорожной карты мы объединили 20 российских университетов и научных центров, более 600 ученых, в т.ч. вернувшихся из-за рубежа. Общими усилиями созданы прототипы квантовых процессоров на четырех ведущих технологических платформах. Разработаны десятки квантовых алгоритмов и отечественная облачная платформа для предоставления доступа к квантовым вычислителям. Российская академия наук является одним из участников этой большой работы, и мы ей очень благодарны за вклад в обеспечение высокого исследовательского уровня квантового проекта», – подчеркнул Алексей Лихачев.

Глава «Росатома» отметил, что параллельно дальнейшей работе над дорожной картой должна идти активная работа по практическому применению квантовых вычислений для решения индустриальных задач - в перспективе это обеспечит конкурентоспособность российских промышленников на мировом рынке: «Преимущество получат те, кто первыми начнут развивать квантовую практику».

Фото: пресс-служба РАН 

Фото: пресс-служба РАН

Директор Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, академик РАН Николай Колачевский выделил успехи и вызовы в развитии российских квантовых вычислителей на четырех основных физических платформах.

«По каждой из платформ Россия демонстрирует значительные результаты. Сверхпроводниковый квантовый вычислитель демонстрирует высокую связность кубитов, возможность больших регистров, легкость масштабирования. Ионный вычислитель показывает хорошую управляемость и высокую точность операций, самую большую запутанность из российских квантовых процессоров и возможность планарного масштабирования. Фотонный вычислитель даёт возможность интегрального исполнения, сетевую архитектуру, высокое качество операций и самую высокую точность двухкубитных операций. Но для каждой из платформ стоят новые непростые задачи, а значит, нам следует продолжать работу уверенного закрепления страны в числе мировых «квантовых» лидеров», - рассказал директор ФИАН.

Для справки:

О результатах реализации дорожной карты по квантовым вычислениям. Программа квантовых вычислений объединила в единый коллектив более 600 высококвалифицированных ученых страны, в т.ч. вернувшихся из-за рубежа. В реализации программы участвуют 20 ведущих российских вузов и научных центров. Созданы квантовые процессоры на четырех ведущих технологических платформах: 50-кубитные на основе ионов в ловушках и нейтральных атомов, 35-кубитный на основе фотонных чипов, 16-кубитный на основе сверхпроводников. Создана отечественная облачная платформа как будущий сервис по предоставлению доступа к разработанным квантовым вычислителям с использованием квантовых алгоритмов для решения задач. В рамках разработки прикладного и системного программного обеспечения для квантовых вычислений разработано и реализовано 34 квантовых алгоритма, с применением которых решаются модельные и тестовые задачи квантовой оптимизации, квантовой химии, квантового моделирования и пр. Разработан эмулятор 30-кубитного квантового процессора, позволяющий учитывать декогеренцию. Сформирован задел по перспективным направлениям: создан 16-кубитный квантовый симулятор на основе сверхпроводников; запущена первая версия квантового симулятора на ультрахолодных атомах тулия. Госкорпорацией «Росатом» за весь период реализации Дорожной карты зарегистрирован 121 результат интеллектуальной деятельности по разработкам в области квантовых вычислений, из них 12 патентов на изобретения и полезные модели. Реализованы мероприятия по развитию квантовой экосистемы и формированию новой индустрии квантовых вычислений в стране. Проведено более 300 мероприятий с квантовой повесткой на различных площадках, включая школьный «Урок цифры по квантовым технологиям» и просветительский проект «Квантовые недели». Реализуются совместные образовательные квантовые программы в НИЯУ МИФИ и СПбГЭТУ «ЛЭТИ», первый выпуск в 2026 году. Образовательные мероприятия, проводимые в рамках Дорожной карты, охватили аудиторию более 9 млн человек (школьники, студенты, педагоги, специалисты).

Госкорпорация «Росатом» – глобальный технологический многопрофильный холдинг, объединяющий активы в энергетике, машиностроении, строительстве. Включает в себя более 450 предприятий и организаций, в которых работает около 420 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 П.Н. 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 процессор 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 процессоры 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 общее и высшее профессиональное образование, а также усилия по переподготовке педагогического 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.