СМИ о нас

В России установлен мировой рекорд работающих квантовых алгоритмов

Участники Квантового проекта продемонстрировали многокубитную логическую операцию на 10 ионах. На сегодня это самый большой в мире квантовый алгоритм на кудитах, отметили учёные.

Квантовый алгоритм — это программное обеспечение, задающее последовательность вычислительных операций с носителями квантовой информации — кубитами или кудитами — для решения поставленной перед компьютером задачи.

«Мы создали самые большие запутанные кудитные состояния, что является необходимым шагом для выполнения действительно сложных и полезных практических вычислительных задач... При огромном потенциале применения кудитов для их использования в нашем решении не требуется существенного усложнения экспериментальной установки», — отметил научный сотрудник ФИАН (https://t.me/lpi_ras) и ведущий научный сотрудник Российского квантового центра Илья Заливако.

https://t.me/npnauka/10102

В мировой квантовой гонке наступает "момент истины". С одной стороны, квантовым технологиям пророчат невероятное будущее. А сами их разработчики в то же время признают: квантовый компьютер никогда не заменит классический. Да и не должен - у них разные задачи.

Те области, где уже сегодня востребованы квантовые технологии, ранжированы так.

Предсказательное моделирование новых лекарств. За счет новых принципов обучения нейронных сетей можно генерировать новые химические соединения с потенциальными лекарственными свойствами более эффективно. В этом направлении уже работают гиганты фарминдустрии - разрабатывают собственные платформы по предсказанию лекарств. Есть уже первый опыт и в России: в РКЦ создана квантовая модель, обученная на базе биологически активных соединений, и применена для предсказания более 4 тысяч новых потенциально синтезируемых лекарственных веществ.

Второе по значимости направление - создание программного обеспечения для симуляции физических процессов в решении инженерных задач гидро-, аэро- и термодинамики. Здесь квантовый компьютер эффективно решает системы линейных и нелинейных дифференциальных уравнений. Компании Boeing, Airbus, Rolls-Royce, BMW открыто заявляют об использовании квантовых алгоритмов для решения уравнений при расчете аэродинамических свойств летательных аппаратов и автомобильной техники.

На третьей позиции, что может показаться неожиданным, запросы на квантовые вычисления от инвесторов и финансистов с целью оптимизации инвестиционного портфеля. Как утверждают, квантовые алгоритмы можно использовать для анализа больших наборов данных и определения оптимальных инвестиционных стратегий с большей точностью и скоростью.

Только тремя упомянутыми направлениями сферы применения квантовых технологий не ограничиваются. Их уже "призывают на службу" для обнаружения мошеннических и нелегальных операций в финансах, для маршрутизации перевозок и составления расписаний, для моделирования новых материалов, ускорения нейросетей и для других практических задач.

Где квантовый компьютер уже показал свое превосходство и как сделать в два раза мощнее ту установку, что показали журналистам, - честный ответ на видео из "квантового подвала" ФИАН.

https://rg.ru/2025/09/23/v-fian-obiasnili-pochemu-kvantovyj-kompiuter-ne-zamenit-klassicheskij.html

Обеспечить технологический суверенитет России в области квантовых технологий за счет собственных изобретений - так предельно жестко определена цель проекта по квантовым вычислениям и квантовым сенсорам на период до 2030 года.

В июле 2025 года на тот же срок правительственная комиссия по цифровому развитию утвердила и соответствующую дорожную карту - "Квантовые вычисления".

Задача в высшей степени непростая, если учесть, что еще 4-5 лет назад Россия была вне мировой квантовой гонки, где лидировали тогда и продолжают лидировать сейчас США и Китай. В нашей стране первые дорожные карты по квантовым направлениям были сформированы в 2020 году и за четыре года помогли существенно сократить отрыв. Более того, по соотношению "вложения - отдача" мы смогли опередить развитые европейские страны. В том числе Германию, где объем финансирования соответствующих программ в десять раз больше, чем было выделено за тот же период в России.

По итогам 2024 года немецкие специалисты представили один 10-кубитный квантовый вычислитель. А российскими научными группами, которые удалось собрать, объединить, нацелить и простимулировать в рамках общенационального Квантового проекта, созданы прототипы четырех квантовых вычислителей: 50-кубитный на ионах (расположен в научной лаборатории Физического института имени П.Н. Лебедева РАН), 50-кубитный на атомах и 35-кубитный на фотонах (оба - в научной лаборатории МГУ им. М.В. Ломоносова) и 16-кубитный на сверхпроводниках (расположен в научной лаборатории Национального исследовательского технологического университета МИСИС, Москва).

Что такое квантовый компьютер на ионах, как он работает и что у него внутри? На эти и подобные вопросы дал ответ и пояснения на видео научный сотрудник ФИАН, руководитель группы "Масштабируемые ионные квантовые вычисления" Российского квантового центра Илья Семериков - один из ключевых в этой области разработчиков, за что и был удостоен национальной премии "Вызов".

https://rg.ru/2025/09/23/rossiia-v-mirovoj-gonke-kvantovyh-vychislenij-stavit-pervye-rekordy.html

Российские учёные установили мировой рекорд по точности квантовых вычислений, что расширяет возможности квантовых компьютеров в решении практических задач.

Об этом передаёт РИА Новости со ссылкой на пресс-службу Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН). 

В сообщении, в частности, отмечается, что специалисты отечественного квантового проекта в рамках выполнения дорожной карты развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления» реализовали самый большой в мире квантовый алгоритм на кудитах (квантовых ячейках, способных хранить более двух значений в разряде).  

Предложенные нашими учёными подходы позволят решать задачи, ранее недоступные для квантовых компьютеров. Так, благодаря разработке, существенно возрастёт точность квантовых вычислений в ходе решения практических задач, в том числе задач оптимизации, логистики и моделирования молекул. 

Кроме того, это позволит повысить точность, что экспериментально продемонстрировано на примере задачи поиска по неупорядоченной базе данных. 

Отмечается, что работа российских учёных, результаты которой опубликованы в одном из самых престижных мировых научных журналов по физике Physical Review Letters, была проведена участниками отечественного квантового проекта.

Речь идёт о научных группах ФИАН под руководством директора института академика Николая Колачевского и научного руководителя группы«Квантовые информационные технологии» Российского квантового центра (РКЦ) под руководством Алексея Федорова.

Квантовый алгоритм – это программное обеспечение для квантовых вычислителей, которое задаёт последовательность вычислительных операций с носителями квантовой информации (кубитами или кудитами) для решения той или иной задачи. Развитие квантовых вычислений считается одной из основ технологической независимости РФ в горизонте до 2030 года. 

https://monocle.ru/2025/09/18/rossiyskiye-uchyonyye-ustanovili-mirovoy-rekord-po-tochnosti-kvantovykh-vychisleniy/

Участникам отечественного Квантового проекта в рамках выполнения дорожной карты развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления» удалось продемонстрировать обобщённый гейт Тоффоли (многокубитную логическую операцию) на 10 ионах. На сегодня это самый большой подобный гейт, зафиксированный в мировой научной литературе. Результат исследования опубликован в журнале Physical Review Letters.

Работа проведена участниками Квантового проекта — научными группами Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) под руководством директора ФИАН академика РАН Николая Колачевского и научного руководителя группы «Квантовые информационные технологии» Российского квантового центра (РКЦ) Алексея Фёдорова.

Предложенные подходы позволят решать задачи, ранее недоступные для квантовых компьютеров. Благодаря разработке существенно возрастёт точность квантовых вычислений в ходе решения практических задач, включая задачи оптимизации, логистики, моделирования молекул. Повышение точности экспериментально продемонстрировано на примере задачи поиска по неупорядоченной базе данных.

Достоверность реализации многокубитного гейта Тоффоли на N кубитах и N кудитах, N<= 10

В ходе эксперимента также показано, что использование кудитов позволяет реализовать многокубитные операции, недоступные ввиду их большой ресурсозатратности для выполнения на основе ранее известных подходов. При этом данный метод может быть применён не только для ионных квантовых компьютеров, но также для вычислителей на других платформах.

«Приоритетом дорожной карты до 2030 года является достижение практической применимости квантовых вычислений. Для этого требуется совершенствование 50-кубитного квантового компьютера на ионах иттербия. Научные группы нашего института концентрируют усилия на увеличении его мощности и достижении качества операций, которое позволит реализовывать сложные квантовые алгоритмы для практических расчетов. Показанный учёными мировой рекорд является важным результатом в данном направлении», — отметил директор ФИАН, научный руководитель дорожной карты по квантовым вычислениям академик РАН Николай Колачевский.

Квантовый алгоритм — это программное обеспечение для квантовых вычислителей, которое задаёт последовательность вычислительных операций с носителями квантовой информации (кубитами или кудитами) для решения той или иной задачи.

«Мы создали самые большие запутанные кудитные состояния, что является необходимым шагом для выполнения действительно сложных и полезных практических вычислительных задач. Важно отметить, что при огромном потенциале применения кудитов для их использования в нашем решении не требуется существенного усложнения экспериментальной установки», — прокомментировал научный сотрудник лаборатории «Распределённые квантовые технологии для задач машинного обучения» ФИАН и ведущий научный сотрудник группы «Прецизионные квантовые измерения» РКЦ Илья Заливако.

Как рассказала Анастасия Николаева, старший научный сотрудник группы квантовых информационных технологий РКЦ и младший научный сотрудник лаборатории «Распределённые квантовые технологии для задач машинного обучения» ФИАН: «Мы экспериментально показали, что использование кудитов позволяет реализовать многокубитные операции, слишком ресурсозатратные для реализации на основе ранее известных подходов. Примечательно, что предложенный нами метод может быть применён для разных типов квантовых компьютеров, а не только для ионных».

Источник: группа научных коммуникаций ФИАН.

https://new.ras.ru/press-center/v-ramkakh-rossiyskogo-kvantovogo-proekta-realizovali-samyy-bolshoy-v-mire-kvantovyy-algoritm-na-kudi/

В Москве состоялось открытие станции «Вавиловская». Она названа в честь Сергея Ивановича Вавилова. Новая станция Троицкой линии метро, расположенная вдоль Ленинского проспекта на пересечении с улицами Строителей и Панферова, имеет два подземных вестибюля и выходы на обе стороны проспекта. Открыл новую станцию Владимир Путин.

Первый директор ФИАН С.И. Вавилов родился в Москве, учился на Остоженке, провёл Первую мировую войну на фронте. Во время Великой Отечественной войны руководил сразу двумя институтами, которые находились в эвакуации и внесли существенный вклад в разгром фашистских захватчиков. А уже через полтора месяца после победы над гитлеровской Германией в 1945 году Вавилов был избран Президентом Академии наук СССР.

Сергей Иванович широко известен как историк науки, особенно работами, посвященными Исааку Ньютону и М.В. Ломоносову.

Фото: Артем Доев

https://t.me/scientificrussia/11503

В Москве состоялось открытие станции «Вавиловская». Она названа в честь Сергея Ивановича Вавилова. Новая станция Троицкой линии метро, расположенная вдоль Ленинского проспекта на пересечении с улицами Строителей и Панферова, имеет два подземных вестибюля и выходы на обе стороны проспекта. Открыл новую станцию Владимир Путин.

Первый директор Физического института Академии наук С.И. Вавилов родился в Москве, учился на Остоженке, провёл Первую мировую войну на фронте. Во время Великой Отечественной войны руководил сразу двумя институтами, которые находились в эвакуации и внесли существенный вклад в разгром фашистских захватчиков. А уже через полтора месяца после победы над гитлеровской Германией в 1945 году Вавилов был избран Президентом Академии наук СССР.

Сергей Иванович широко известен как историк науки, особенно работами, посвященными Исааку Ньютону и М.В. Ломоносову. Директор ФИАН сочетал научную деятельность с широкой популяризацией достижений науки, был одним из инициаторов создания и первым председателем общества по распространению политических и научных знаний (сейчас общество «Знание»), а также главным редактором второго издания Большой советской энциклопедии.

Отметим, что Сергей Иванович Вавилов относился к редкому типу людей, умеющих сочетать в себе талант организатора и ученого. Это неотъемлемая особенность и навык всех директоров ФИАН.

Информация и фото предоставлены Отделом по связям с общественностью ФИАН

Автор фото: Артём Доев

https://scientificrussia.ru/articles/novuu-stanciu-metropolitena-nazvali-v-cest-pervogo-direktora-fian

Самарские ученые рассчитали, как «превратить» лучи лазера в фотонные нейроны, исследование может помочь при создании оптических нейросетей нового поколения, сообщили РИА Новости в пресс-службе Самарского университета имени Королева.

https://hi-tech.mail.ru/news/133655-samarskie-uchenyie-nauchilis-prevraschat-luchi-lazera/

Ученые Самарского университета им. Королёва и Самарского филиала Физического института им. П. Н. Лебедева РАН провели совместное исследование, посвященное выявлению закономерностей в хаотической динамике лазерных лучей. С помощью математических уравнений и численного моделирования физики точно рассчитали условия, при которых луч лазера внезапно меняет совершенно определенным образом свою внутреннюю структуру, привнося в хаотическую динамику луча строгую и сложную упорядоченность. Результаты данного исследования позволят в перспективе создавать особые нанолазеры, которые смогут работать как фотонные нейроны в миниатюрных оптических нейросетях будущего.

Исследование проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках проектов государственного задания образовательным и исследовательским институтам. Итоги научных изысканий отражены в статье, опубликованной в авторитетном международном журнале Journal of the Optical Society of America B.

- Во всем мире сейчас активно ведется разработка новых, более эффективных систем искусственного интеллекта. Для развития в этой сфере, безусловно, потребуются новые технические решения, и одним из таких многообещающих решений может стать разработка нейроморфных, то есть подобных мозгу, процессоров, создаваемых на платформе фотоники в виде комплекса оптических нейросетей. Наша научная группа изучает перспективы использования в таких нейросетях одной из разновидностей лазеров – так называемого VCSEL ("виксель"). Этот диодный полупроводниковый лазер с вертикальным резонатором излучает свет по-другому, чем обычные лазерные диоды, и, как показывают полученные данные, он обладает свойствами, подходящими для применения таких лазеров в качестве фотонных нейронов, - рассказал один из авторов исследования Антон Кренц, доцент кафедры физики, старший научный сотрудник Научно-образовательного центра физики неравновесных открытых систем Самарского университета им. Королёва, научный сотрудник теоретического сектора Самарского филиала Физического института им. П. Н. Лебедева РАН.

"Виксели" успешно применяются сейчас в сфере телекоммуникаций, их используют, например, для высокоскоростной передачи данных. Для работы в качестве фотонных нейронов пригодится их широкоапертурность - возможность формировать широкий пучок. То есть вместо узкого сфокусированного луча они могут генерировать расходящийся, расплывчатый пучок, проявляющий, как говорят ученые, хаотическую динамику. Это примерно можно сравнить с тем, как льется струя воды из крана на кухне без прикрученной на кран насадки-аэратора: вместо упорядоченных тонких струек вода льется сплошным хаотическим потоком, который то и дело может менять свою форму, создавая завихрения и рассыпаясь брызгами.

- Порой "виксели" начинают генерировать не то, что обычно ожидается, - вместо сфокусированного луча возникает сильно расходящийся пучок, это называется хаотической динамикой. Мы выявили и рассчитали параметры, при которых это происходит и каким именно образом это происходит - для этого должно возникнуть определенное стечение обстоятельств. Кроме того, в этом состоянии хаотической динамики лазеры могут образовывать сложные упорядоченные пространственно-временные структуры, своего рода оптические "узоры", и мы также рассчитали условия, при которых это происходит, и какие именно структуры возникают в лазерном луче. То есть, зная теперь, как это все образуется и от чего зависит, мы получаем возможность этим управлять, - подчеркнул Антон Кренц.

Луч широкоапертурного "викселя" состоит из множества тоненьких лучей, взаимодействующих друг с другом в реальном времени, как настоящие нервные клетки - нейроны - в мозге живых существ. Нейросеть, построенная на таких "викселях", сможет обрабатывать информацию всей своей площадью со скоростью света и с колоссальной энергоэффективностью. Это путь к созданию принципиально новых систем искусственного интеллекта для распознавания образов, принятия решений и обработки больших данных.

- Возможность управлять хаотической динамикой "викселей" позволит разрабатывать на их основе нанолазеры - полупроводниковые устройства размерами в несколько сотен нанометров, которые могут найти широкое применение в самых различных сферах, например, в медицине, телекоммуникациях, но прежде всего в области технологий систем искусственного интеллекта. На основе таких фотонных нейронов можно будет создавать миниатюрные оптические нейронные сети нового поколения - скоростные и энергоэффективные, схожие по устройству с мозгом живых существ, - отметил Антон Кренц.

И еще один интересный момент исследования: в ходе расчетов и моделирования ученые выявили две закономерности, два оптических "узора", которые при определенных условиях образуются в хаотической динамике "викселей" - это модулированные стоячие волны и оптические вихри со спиральной фазовой структурой. По словам астрофизиков, точно такие же "узоры" можно наблюдать и на видимой поверхности Солнца – солнечной фотосфере. Они то появляются, то исчезают. Эти солнечные "узоры" состоят из конвекционных ячеек, называемых гранулами. Столбы перегретой плазмы диаметром в среднем около тысячи километров поднимаются на поверхность, остывают при подъеме и затем опускаются в промежутках между гранулами. Конечно же, вряд ли можно даже в шутку представить Солнце в виде гигантской оптической нейросети на мощных широкоапертурных лазерах, однако совпадение "узоров" достаточно интересное, хоть и вполне объяснимое, считают ученые.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий. Еще больше информации об исследованиях ученых университета - на сайте проекта "Одержимы наукой".