Пост-отчет
Quantum Technology Conference 2018

От однофотонных детекторов к национальным квантовым сетям: как развиваются квантовые технологии в России?

В ближайшие два года учёные разработают квантовую элементарную базу в виде лабораторного и научно-исследовательского оборудования, капитализация которых составит $650 млн в год. Такие прогнозы 1 марта озвучил Кирилл Разгуляев, научный руководитель Центра научно-технологического форсайта ИТМО на Quantum Technology Conference.

В начале весны этого года в Москве собрались инженеры, разработчики, научные сотрудники, чтобы рассказать о монетизации квантовых технологий и прояснить, какой этап второй квантовой революции проходит человечество и Россия в частности, а также как изменится мир благодаря новым разработкам.
 
Квантовой технологией называют технологию, основанную на квантовой физике. Но ей уже более 70 лет (транзисторы, лазеры и вся полупроводниковая электроника, на них построенная). Почему тогда об этой технологии говорят в будущем времени? Таким вопросом открыл конференцию профессор физического факультета Университета Калгари, член научного совета Российского квантового центра (РКЦ), редактор журнала Optics Express Александр Львовский и тут же прояснил его.

Сейчас речь идёт о технологии второй квантовой революции – управлением сложными квантовыми системами на уровне их элементарных компонентов (квантовый компьютер, квантовая криптография, квантовые датчики).



Капитализация рынка квантовых технологий

По словам Львовского, в создание квантового компьютера активно вкладывают четыре компании: Google ($100 млн), Intel ($50 млн), IBM ($100 млн), Alibaba Group ($150 млн). Первая тройка реализовала «квантовые компьютеры» (Google – 49 кубит, IBM – 16 кубит, Intel (Intel Core Quantum) – 50 кубит), но специалист сказал, что никого из них нельзя считать победителем квантовой гонки.

«Современные кубиты быстро теряют когерентность, не могут хранить информацию, – отметил он. – Главная задача на сегодня – создать хотя бы один логический кубит, который состоит из физических кубитов и может хранить информацию сколь угодно долго посредством коррекции ошибок».

Данными общего рынка капитализации квантовых технологий также поделился физик-теоретик, сотрудник Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) Антон Козубов. Он привёл данные двух аналитических агентств:
 
$845 млн – объём рынка квантовых коммуникаций в 2015 г. по данным Global Industry Analysts;
$26 млрд – рынок квантовых вычислений в 2015-2020 гг., прогноз Market Research Media.

Коммерциализация квантовых технологий в России

Начинается с 2017 года, отметил Львовский. РКЦ при поддержке Газпромбанка, ВЭБ, Сбербанка разработал квантовый блокчейн, в котором цифровые подписи заменены протоколами попарной аутентификации на основе квантовой криптографии, а конструкция «блоков» децентрализована по всей сети.

Однако завкафедрой квантовой оптики и телекоммуникаций МИЭМ НИУ ВШЭ, профессор Григорий Гольцман привёл примеры коммерциализованных разработок основанной им ещё в 2004 году компании «СКОНТЕЛ»: двухканальную систему регистрации оптических фотонов и приёмную систему терагерцового излучения.
Он отметил, что работы над квантовыми технологиями в России начались 17 лет назад:
 
«Важно не только пофантазировать о будущем, но и спуститься на землю и поговорить о том, как в небольшой группе российского университета МИЭМ делают свою квантовую технологию с 2001 года».

Тогда им удалось создать сверхпроводящий однофотонный детектор SSPD. Новое развитие технологии, по словам Гольцмана, началось с установки SSPD на оптический волновод и получения квантовых оптических интегральных микросхем. Применение оптического волновода увеличило эффективность регистрации фотонов до 91% от общего количества.
 
«Это может стать одним из шагов для создания оптических компьютеров», – сказал он.



Дорожная карта развития квантовых технологий в России
 
Руководитель проекта Фонда перспективных исследований (ФПИ) Алексей Заблоцкий представил дорожную карту развития технологий квантовой обработки информации в Российской Федерации, согласно которой горизонт планирования установлен на 2030 год. Она выделяет ключевые направления:

1. Квантовые вычисления и квантовое моделирование.
2. Квантовые коммуникации и квантовая криптография.
3. Квантовые стандарты частоты.
4. Квантовые датчики.

Кроме того, в рамках программы «Цифровая экономика РФ», предусматривающей развитие квантовых технологий в частности, при финансировании РОСАТОМа, ФПИ и Минобрнауки РФ запущен пилотный проект (шифр «Лиман» 2016-2020 гг.) по развитию технологий сверхпроводниковых кубитов.
Заблоцкий также рассказал о новой разработке магистрального шифратора на 10 Гб/с с квантовым каналом, соответствующего временным требованиям к квантовым криптографическим системам СКЗИ для коммерческой тайны, утверждённым ФСБ РФ в июне 2017-го.
 
Технологии квантовой коммуникации

В этой области удалось достичь больших успехов, чем в изобретении универсального квантового компьютера. Александр Львовский рассказал, что уже сегодня существуют три варианта реализации квантовой коммуникации:

1. по оптоволокну – серверы связаны по уже существующим каналам коммуникации.
2. по открытому пространству – по оборудованию сотовых операторов.
3. по спутниковой связи – обмен квантовым ключом шифрования с наземной станцией и орбитальным спутником.

Из выступления Кирилла Разгуляева стало ясно, что безоговорочный лидер в этом плане – Китай. В стране работает сеть Пекин-Шанхай протяжённостью 2000 км с 32 узлами. А благодаря квантовой спутниковой станции спутниковая была установлена сеть Пекин-Вена.
 
Что касается России, то системами квантовой коммуникации поделился Антон Козубов. В Университете ИТМО создали защищённый оптический маршрутизатор SCWQC моделированного излучения с квантовой рассылкой ключа на боковых частотах. Его внедрили в Санкт-Петербурге (квантовая сеть Университета ИТМО), Казани (коллаборация с телеком-оператором) и Самаре (коллаборация с ИТ-инфраструктурой).

Национальная квантовая сеть

Помимо локальных квантовых сетей, в России ведутся работы по созданию национальной квантовой сети. Так, коммерческий директор АО «СМАРТС» Игорь Наливайко рассказал о двух проектах компании, которые лягут в основу глобального – построения национальной квантовой сети, составной части «Евразийского квантового пути»:

- проект «Создание автодорожных телекоммуникационных сетей», предусматривающий прокладку магистральных ВОЛС в обочину автомобильных дорог протяженностью приблизительно 150 тыс. км на территории 85 субъектов РФ.
- проект «Создание системы управления географически распределенными центрами обработки данных», который обеспечит контроль доступа к информационным каналам, что повысит уровень информационной безопасности и решит задачи импортозамещения.

Заключение

Гости Quantum Technology Conference также узнали о других направлениях квантовых технологий, которые можно монетизировать. К примеру, о квантовых эмуляторах для понимания физики материалов или о квантовых датчиках, способных полностью понять биологические процессы.
 
А вывод, к которому пришли все посетители форума, можно сформулировать цитатой из доклада Александра Львовского:

«Изменения в нашей жизни, к которым приведёт развитие квантовых технологий, сравнимы по масштабу революционности с теми, которые полупроводниковая электроника вызвала во второй половине XX века».
Организатор мероприятия, компания Smile-Expo, благодарит за информационную поддержку телеканал «Наука ТВ», издания «Русская Планета», «Наука и Жизнь» и других медиапартнёров конференции, и приглашает на другие события, посвящённые внедрению инноваций в бизнес.

Quantum Technology Conference 2018
Инновации в квантовых технологиях

Квантовая монетизация

Квантовые технологии в близком будущем - это многомиллиардная индустрия, внезапно возникшая, но определяющая технологическую картину нашей цивилизации. Новые знания и наработки сильно поменяют наш мир, и кто-то благодаря им окажется на гребне успеха. Уже сечас новые технологии создают бизнесы, и в жизнь воплощается немало проектов, которые позволяют обсуждать их монетизацию...

Инновации в квантовых технологиях: в Москве пройдёт Quantum Technology Conference 2018

1 марта в Москве пройдет масштабная конференция, посвященная перспективным проектам и монетизации квантовых технологий. Участники форума обсудят практическое применение квантовых технологий, задачи квантовой коммуникации и криптографии, квантовое моделирование: трансформации в химии, биологии, фармацевтике.

Ключевая цель форума – определить пути развития квантовых технологий в России до 2025 года. Для этого приглашены представители госструктур и фондов, руководители по развитию, разработчики, инвесторы.

Конференция пройдет в формате пяти панельных обсуждений, которые посвящены практическому использованию разработок квантовой физики в бизнесе, науке, образовании и здравоохранении. Главная тема – целевое применение разработок квантовой физики.

Программа конференции

- объем и перспективы рынка квантовых технологий. Аналитика и графики;
- кадровый и технический потенциал России. Оригинальные разработки и зарубежный опыт;
- спрос и предложение на технологии: как принести пользу и получить инвестиции;
- как построить квантовый компьютер и что такое квантовое моделирование;
- как изменятся химия, биология и фармацевтика, несмотря на высокую стоимость и сложность технологий;
- как узнать чужие секреты и сохранить свои. Кибербезопасность для государства и бизнеса.

Во второй половине XX века была космическая гонка, сегодня – квантовая: Европейская комиссия выделила на исследования квантовых технологий 1 млрд евро, Англия строит квантовый компьютер, Китай сообщил о запуске коммерческой квантовой сети.
Скорость и точность квантовых вычислений привлекают невероятными возможностями и преимуществом над конкурентами, которое они могут дать. Всего через 5–10 лет прототипы выйдут из лабораторий и станут реальностью, как в свое время электричество и Интернет. Компании, которые первыми освоят этот рынок, войдут в историю, как Tesla и Apple, получат колоссальное преимущество – как экономическое, так и в сфере кибербезопасности.

«Квантовый компьютер способен моментально решать сложные задачи и работать с большим объемом данных. Но сейчас это концепция. Чтобы быстрее пройти путь до конечного продукта, мы ставим себе задачу регулярно проводить отраслевые форумы. Когда вместе собираются люди с общими целями, которые принимают решения: представители бизнеса, госсектора, ученые и разработчики – это дает стимул и ресурс для движения вперёд», – отметила Алина Тодеренчук, руководитель проекта Quantum Technology Conference.

Подробнее о конференции:

Бизнес на квантовых технологиях

Квантовое будущее

Готовы сотрудничать

Участникам и спикерам: [email protected]
СМИ: [email protected]

Организатор Smile-Expo – международная компания, которая проводит бизнес-мероприятия по современным технологиям: блокчейну, Интернету вещей, искусственному интеллекту, квантовым технологиям.