Главная
50-кубитный компьютер, шифратор в ЦОД и генераторы для 5G. Как развивалась квантовая индустрия в 2024 году
В рамках нацпроекта по цифровой экономике за период с 2020 по 2024 год в развитие российских квантовых технологий государство инвестировало 24,1 млрд рублей. С 2025 года роль бюджетных средств будет постепенно снижаться, исследования и прикладные внедрения всё больше будут переходить на сторону бизнеса. Для этого в правительстве создают базу нормативного регулирования, которая повысит инвестиционную привлекательность отрасли и увеличит рынок частного заказа.
Что это значит для бизнеса?
Подробнее о главных российских разработках 2024 года по каждому квантовому направлению — в полной версии материала.
В рамках нацпроекта по цифровой экономике за период с 2020 по 2024 год в развитие российских квантовых технологий инвестировано 24,1 млрд рублей (пишет ComNews). Объёмы вложений увеличат: на разработку квантовых процессоров запланировано 45,2 млрд рублей до 2030 года, на создание квантовых сетей — 23,7 млрд (данные «Коммерсанта»).
При этом роль бюджетных средств будет постепенно снижаться — исследования и прикладные внедрения всё больше переходят на сторону бизнеса. Для этого в правительстве создают базу нормативного регулирования, которая повысит инвестиционную привлекательность отрасли и увеличит рынок частного заказа (сообщают «Ведомости»).
Рассказываем о главных отечественных разработках в сфере квантовых технологий в 2024 году.
Квантовые вычисления
Это главное квантовое направление. Применение квантовых вычислительных систем ускорит и повысит эффективность ИТ-решений, связанных с обработкой и анализом массивов данных.
Ожидается, что в 2025 году глобальный рынок квантовых вычислений достигнет 1,3 млрд долларов, а к 2030-му вырастет до 4,7 млрд долларов при темпах роста 28% в год (данные Kept). Объём российского рынка к 2030 году составит 45 млрд рублей, а к 2040-му займёт около 6% мирового (184 млрд рублей), пишет «Коммерсант».
Развитие мирового рынка квантовых вычислений, млрд долл.
Источник: Kept
6%
глобального рынка квантовых вычислений может занять Россия к 2040 году
Квантовые вычисления открывают новые возможности для моделирования химических процессов, оптимизации логистики, прогнозирования рынков и кредитного скоринга. Такие технологии интересны финансовому сектору, промышленности, материаловедению и другим отраслям.
Квантовые вычисления развивают в Российском квантовом центре (РКЦ), Российской академии наук (РАН), госкорпорациях и других организациях. Уже есть первые версии машин, однако бизнес пока использует только программы, моделирующие работу квантового компьютера. В Сбере в 2023 году создан Центр квантовых технологий, основное направление которого — приложение фотоники и квантовых вычислений к задачам искусственного интеллекта. Там разрабатывают квантовые вычислители и классические оптические ускорители для повышения энергоэффективности вычислительной инфраструктуры для AI.
По словам генерального директора QApp Антона Гугли, научные исследования и пилотные интеграционные проекты позволяют определить возможности применения квантовых вычислений для работы с большими данными и искусственным интеллектом и оценить экономический эффект таких внедрений. Ожидается, что промышленная эксплуатация квантового компьютера в нашей стране начнётся не раньше 2028 года.
Станислав Страупе,
научный руководитель центра квантовых технологий Сбера:
Квантовое машинное обучение — активно развивающаяся область науки, но говорить о практическом применении таких методов в больших моделях искусственного интеллекта пока явно преждевременно. Гораздо ближе к практике разного рода аналоговые ускорители, особенно оптические. Квантовые же устройства упираются в сложность работы с большим объёмом данных, их первые практические применения будут скорее не в задачах, где нужно обрабатывать данные, а в задачах, где главную роль играет сложность вычислений.
Разработки 2024 года в России
Алексей Моисеевский,
основатель S-Quantum, эксперт Центра квантовых технологий НТИ на базе МГУ:
Классические суперкомпьютеры исчерпывают свой потенциал и перестают успевать за неуёмно растущим аппетитом искусственного интеллекта до вычислительных мощностей. Спасением может стать переход к альтернативным архитектурам, из которых квантовые вычисления — наиболее универсальная технология. Многое из того, что вчера сделать было просто математически невозможно, с квантовыми технологиями становится доступно.
Однако, добавляет эксперт, квантовые компьютеры всё ещё ограничены в объёме и надёжности памяти. Поэтому появляются новые алгоритмы, которые используют квантовые принципы для решения задач даже на классических компьютерах. Развитием этого тренда стало исследование методов гибридного машинного обучения (Quantum Programming Language, QML).
Квантовые коммуникации
Квантовые коммуникации находятся на наиболее высоком уровне зрелости среди всех квантовых технологий (данные Kept). В сетях нового поколения передача информации защищена системой квантового распределения ключей. Развитие таких коммуникаций приведёт к созданию квантового интернета и распределённой сети квантовых компьютеров.
Топ-10 перспективных технологий квантовой связи в мире
Источник: НИУ ВШЭ
По данным Kept, глобальный рынок растёт на 31% каждый год, его объём оценивается в 600 млн долларов. К 2030 году он достигнет отметки в 3 млрд долларов. Доля России на мировом рынке составит примерно 5%.
Развитие мирового рынка квантовых коммуникаций, млрд долл.
Источник: Kept
5%
доля России на мировом рынке квантовых коммуникаций к 2030 году
Квантовые коммуникации уже пилотируют в российских компаниях из сферы транспорта и телекома. Так, крупнейший ж/д перевозчик к концу 2024 года проложит 7000 км квантовых сетей, к 2030 году их протяжённость вырастет до 15 000 км (сообщает «Транспорт России»).
Разработки 2024 года в России
По словам Александра Приютова, в квантовых коммуникациях акцент сделан на практическом применении. Например, в корпоративной среде уже используют системы для защищённой IP-телефонии, которые обеспечивают безопасную передачу видео, голоса и файлов.
Александр Приютов,
директор по развитию бизнеса QRate:
Ключевым направлением остаётся строительство магистральной квантовой сети, но внимание начинает смещаться на разработку сервисов и услуг, а также обеспечение совместимости оборудования разных производителей. Идёт работа над удешевлением и миниатюризацией систем квантового распределения ключей, что сделает их доступными для широкого круга пользователей.
Квантовые сенсоры
По сравнению с другими квантовыми технологиями сенсорика считается более узкой темой (пишет РБК). Однако это направление представляется самым перспективным для бизнеса. На основе таких решений можно создавать датчики и приборы, которые будут сверхточно измерять показатели (например, определять геолокацию, вес, размеры и скорость объектов).
В 2024 году мировой рынок квантовых сенсоров оценивают в 400 млн долларов, к 2030-му он приблизится к отметке в 1 млрд долларов (данные Kept). Объём российского рынка должен вырасти от 31 млрд в 2024 году до 50 млрд рублей к 2030-му (пишет РБК).
Развитие мирового рынка квантовых сенсоров, млрд долл
Источник: Kept
1 млрд $
составит объём мирового рынка квантовых сенсоров в 2030 году
В России исследованиями и разработкой квантовых датчиков занимаются научные центры и частный бизнес. Например, уже разработаны квантовые часы для навигации и связи, которые будут использовать в системах глобального позиционирования (ГЛОНАСС), беспилотных системах и телекоммуникационных сетях (сообщает РИА Новости). Есть компании, которые специализируются на квантовых сенсорах для биомедицины и магнитоэнцефалографии (исследование Росконгресса).
Будет развиваться применение квантовых технологий для решения задач по улучшению качества жизни людей. Например, с помощью сенсоров можно реализовать методы адресной доставки лекарственных препаратов, которые минимизируют побочные эффекты, отметил Антон Гугля.
Разработки 2024 года в России
Квантовые перспективы
В 2025 году стартует проект «Прикладные исследования и перспективные разработки», который войдёт в нацпроект «Экономика данных» (пишет «Коммерсант»). В его рамках, в частности, планируется развитие квантовых процессоров и сетей связи.
Согласно проекту дорожной карты стандартизации квантовых коммуникаций, в 2025 году будут разработаны правила проектирования и эксплуатации таких сетей, а в 2026-м — государственные стандарты (сообщает «ПРОквант»). Затем стандартизация охватит протоколы, интерфейсы и основные методы защиты.
Алексей Моисеевский,
основатель S-Quantum, эксперт Центра квантовых технологий НТИ на базе МГУ:
На квантовые технологии бизнес смотрит с любопытством, но и с осторожностью. С одной стороны, такие вычисления могут дать выигрыш в задачах логистики, риск-менеджмента, управления финансами, AI. С другой — это очень большие и долгосрочные инвестиции. Возникает задача найти оптимальную точку входа.
По словам Моисеевского, в 2024 году российские ИТ-экосистемы начали вести этот поиск. Возник ряд подразделений R&D, к анализу кейсов внедрения подключились крупные консалтинговые компании. Вся эта деятельность направлена на то, чтобы быстрее конкурентов выявить удачный сценарий и поставить квантовые технологии на службу бизнесу.