Будут обсуждать пути научной кооперации в области квантовых технологий, возможные сферы их практического применения, а также общие технологические и образовательные стандарты. Какие к этому "показания" и почему такой форум готовят в России?
В мировой квантовой гонке, активная фаза которой началась четверть века назад, эксперты отмечают пять условно-символических этапов. Стартовавшая как "инновационный триггер" с 7-кубитного процессора IBM в начале тысячелетия, в 2019-2020 годах она прошла "пик завышенных ожиданий", в 2021-2022-м миновала (хочется верить) "пропасть разочарований", а к 2025 году вышла на "склон просвещения".
Дальше, как полагает Михаил Кольченко из группы исследований и аналитики "Росатом Квантовые технологии", грядет "плато продуктивности". В его же трактовке - это такой период, когда "квантовый компьютер эффективно решает полезные задачи". А пока...
С 2016 года тридцать стран открыли и развивают национальные квантовые программы. Наряду с государственными инвестициями сюда активно, хотя и с оглядкой, потянулся бизнес, и к 2021 году едва ли не каждая вторая из опрошенных организаций поспешила заявить о "квантовой готовности". Однако уже к 2023 году частный капитал стал притормаживать, венчурное финансирование квантовых проектов и программ сократилось вдвое.
И даже после того, как частные инвестиции впервые превысили государственные, на экономическом форуме в Давосе (январь 2026 года) прозвучал вопрос, что называется, не в бровь, а в глаз: "Почему после десятилетий щедрых обещаний успех квантовых систем все еще измеряется количеством кубитов, а не полученной прибылью от их внедрения?"
С такого, в хорошем смысле, критичного анализа началась на физическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова заранее объявленная презентация сразу двух перспективных вариантов квантового компьютера. А точнее - двух его прототипов, созданных в рамках дорожной карты по квантовым вычислениям учеными и специалистами Центра квантовых технологий МГУ на разных платформах.
Декан физфака профессор Владимир Белокуров рассказал, кем и когда был создан Центр квантовых технологий МГУ, сделал экскурс в историю квантовой механики, привел имена выдающихся ученых, которые работали в Московском университете и заложили основы квантовых технолгий.
Российская дорожная карта по квантовым вычислениям стартовала в 2020 году, напомнила директор по квантовым технологиям "Росатома" Екатерина Солнцева. По ее словам, на первом этапе (2020-2024 годы) стояла задача сократить отставание и представить российский прототип квантового компьютера. К этому дню удалось создать прототипы квантовых процессоров на четырех физических платформах: ионной, атомной, сверхпроводниковой и фотонной. Сейчас в России семь действующих прототипов, из них пять - в рамках дорожной карты.
Центр квантовых технологий на физфаке МГУПо итогам контрольных экспериментов в декабре 2025 года три российских прототипа достигли размерности 70 кубитов и более. На лидирующих позициях - вычислитель на ионах иттербия (Физический институт Российской академии наук), прототипы на ионах кальция ("Квантовый центр") и на нейтральных атомах рубидия (Центр квантовых технологий МГУ). Помимо этого в МГУ создан 35-кубитный прототип на фотонной платформе, а в университете МИСИС - 16-кубитный процессор нового поколения на сверхпроводниках-флаксониумах.
Екатерина Солнцева дала понять, что количество кубитов важно, но оно в полной мере не демонстрирует мощность квантового процессора. Сегодня ученые связывают мощность также с точностью и количеством операций, связностью кубитов и другими важными параметрами.
Сейчас, на втором этапе проекта, который рассчитан до 2030 года, перед всеми участниками дорожной карты поставлена задача выходить на то самое "плато продуктивности", о котором упомянули в начале этой публикации. Другими словами - искать уже практическое применение созданным установкам и технологиям.
А если уж совсем прямо - начать использование квантовых вычислений в решении реальных производственных задач. Государство, нацеливая таким образом участников "квантовой" дорожной карты, предусмотрело финансирование соответствующих работ на период до 2030 года в рамках федерального проекта "Прикладные исследования и перспективные разработки" национального проекта "Экономика данных и цифровая трансформация государства". Также предусмотрены внебюджетные источники, включая средства "Росатома".
Научный руководитель Центра квантовых технологий МГУ Сергей Кулик рассказал, как на физическом факультете готовят молодых исследователей.
- Практикум - это основа физического образования, - повторил он не единожды. А для наглядности пригласил заглянуть в такой кабинет-лабораторию по квантовой оптике и квантовым технологиям, где студенты учатся работать с реальным оборудованием, только немного упрощенным.
Сейчас на физфаке МГУ развивают три направления в области квантовых технологий - помимо вычислений, это также квантовая криптография ("квантовая связь") и квантовая сенсорика. Работающую линию квантовой криптографии (шифрования), "замаскированную" под обычный телефон, Сергей Кулик продемонстрировал прямо из своего рабочего кабинета...
А прототипы квантовых компьютеров в рамках дорожной карты тут создают на двух перспективных платформах: на нейтральных атомах (этим занимаются в лаборатории атомных квантовых вычислений) и на фотонах (в лаборатории линейно-оптических квантовых вычислений).
Руководители и ведущие сотрудники этих двух коллективов - Станислав Страупе, Иван Дьяконов, Иван Бобров, Юрий Бирюков, представлявшие свои разработки, не скрывали сложностей, которые были, есть и неизбежно будут на их пути. Но при этом уверяли, что знают, видят способы, как эти сложности преодолеть.
А по поводу конкуренции между собой и с теми научными группами, что ведут разработку квантовых вычислителей на других платформах, мудро замечали: время покажет, что раньше "выстрелит" и где...
Младший научный сотрудник Лаборатории линейно-оптических квантовых вычислений и аспирант физфака Юрий Бирюков на уточняющие вопросы отвечал так.
Какие полезные задачи способен решать ваш фотонный компьютер?
Юрий Бирюков: Сейчас мы сфокусировались на решении задачи поиска самого плотного подграфа в большом графе. Что это такое? Представьте, что есть какая-то сеть, узлы которой объединены друг с другом в сложной конфигурации. Внутри такой сети могут возникать плотные скопления узлов, которые в жизни могут представлять собой крупные логистические центры или, например, центры обработки данных. Нахождение таких объектов внутри сети может помочь выявить узкие места и дать представление о направлениях для оптимизации логистических цепей или интернет-трафика.
А еще что и где?
Юрий Бирюков: Это находит применение в биологии и биомедицине, где есть задача молекулярного докинга, то есть совмещения одной молекулы с другой. Что в итоге сводится к тем же графам-задачам. Классический компьютер не умеет такие задачи решать быстро. Квантовый компьютер показывает преимущество над классическим и ускоряет решение задачи.
Еще одно направление - квантовое машинное обучение. То есть использование эффектов квантовой физики для того, чтобы ускорить обучение нейронных сетей, улучшить качество этого обучения.
Много ли народу у вас в лаборатории?
Юрий Бирюков: Суммарно - человек 20, но половина из них - это теоретики, которые занимаются, например, разработкой новых архитектур квантовых компьютеров. В самой лаборатории человек десять. Еще несколько коллег в лаборатории фемтосекундной лазерной печати, чипы для нас изготавливают.
Какие еще у вас специалисты, кроме теоретиков?
Юрий Бирюков: Есть, как я уже сказал, те, кто чипы печатает. Себя я больше к экспериментаторам отношу. И тут важно, что экспериментатору часто нужно быть еще бльшим теоретиком, потому что нужно понимать, как в реальном мире воплощаются теоретические идеи.
И есть, конечно, квантовые инженеры - они занимается квантовыми технологиями, готовят и обеспечивают конкретные эксперименты в области квантовых вычислений. Думаю, что большинство людей у нас - это квантовые инженеры. Их еще можно назвать интегральными оптиками...
Правда ли, что квантовые технологии и ваша кафедра - самые популярные сейчас на физфаке?
Юрий Бирюков: Одни из самых популярных - это точно. Наверное, наряду с кафедрой математического моделирования, где учатся программисты, это одно из самых популярных направлений сейчас. Искусственный интеллект, может быть, и "переплевывает", но про квантовый компьютер, я уверен, слышал каждый.
"Квантовый Твин Пикс" - это по нашей части
Владимир Белокуров, декан физического факультета МГУ, профессор, доктор физико-математических наук:
- Работы по развитию квантовой информатики были начаты в Московском университете в начале двухтысячных. И, конечно, мы в стране не одиноки. Взаимодействуем с коллегами из других центров, а координацию обеспечивает госкорпорация "Росатом", за что мы очень благодарны. Это и материальная поддержка, и помощь в организации деловых связей с партнерами.
Особая признательность Екатерине Борисовне Солнцевой - она выпускница физфака МГУ, но своя для всех участников квантового проекта. В результате такого сотрудничества и на той научной базе, что была в МГУ, удалось создать квантовые компьютеры с рекордными для России показателями на двух платформах.
Почему очень важно, чтобы передовые исследования такого уровня проводились в университете? Потому что университет - это молодость. Приходят молодые ребята-студенты. Они сделали выбор, готовы посвятить жизнь служению науке. В таком возрасте люди открыты всему новому, у них свежее восприятие и нет боязни перед неизведанным...
Не боюсь повториться, если скажу, что вся квантовая механика создана молодыми людьми - двадцатилетними. И у нас на физическом факультете буквально с первого курса приходят ребята в науку. На втором - уже курсовая работа, серьезное исследование. И дальше - по нарастающей, от курса к курсу. Это и от сотрудников, профессоров факультета требует соответствующего отношения.
Работая с молодыми, мы тоже начинаем себя ощущать молодыми. Учимся у них поискам нового. В наших научных группах студенты работают на равных с профессорами факультета. При этом получаются очень интересные результаты, которые подчас меняют представления, еще вчера казавшиеся незыблемыми.
В качестве примера приведу одну из последних статей с необычным названием - "Квантовый Твин Пикс". Тут прямая ассоциация с третьим сезоном сериала Дэвида Линча, где герой путешествует из одной вселенной в другую...