Программа нацелена на то, чтобы научиться использовать квантовые вычисления в промышленной практике. На данный момент их применение находится на достаточно ранней стадии. На квантовых вычислителях, которые у России уже есть, можно учиться применять квантовые алгоритмы, но они еще недостаточно мощны для того, чтобы внедрять их непосредственно в производство. Поэтому сейчас мы фокусируемся на двух моментах: во-первых, это образовательная программа для наших предприятий — отдельно для руководителей, отдельно для специалистов со стороны заказчика и программистов, которые будут более глубоко погружаться в создание квантовых алгоритмов. Кстати, выяснилось, что созданию квантовых алгоритмов лучше учатся те, у кого нет опыта классического программирования, потому что такой опыт не всегда помогает в решении квантовых задач, — здесь налицо разные подходы. Во-вторых, мы формулируем модельные задачи для применения квантовых вычислений. У нас уже определены 17 модельных задач, для которых либо разрабатываются квантовые алгоритмы, либо к ним пытаются применить классические квантово-вдохновленные алгоритмы (это алгоритмы, которые базируются на классических методах, но возникли уже после работы с квантовыми вычислениями и так или иначе используют квантовую идею). Сейчас мы находимся на стадии представления результатов руководителям дивизионов. И приступили к формулированию следующего этапа модельных задач — они более приближены к вопросам, которые невозможно будет решить с помощью классических компьютеров. Иными словами, если в начале программы мы призывали пробовать решать максимально широкий круг задач, чтобы почувствовать, как работает квантовая алгоритмика, то сейчас уже приходим к основной идее — делать с помощью квантового компьютера то, что невозможно сделать на классическом. Например, разрабатывать новые материалы, которые, по сути, являются сложным химическим соединением с заданными свойствами вещества. Квантовые компьютеры смогут очень быстро перебрать миллиарды разных вариантов такого соединения. Этот перебор на классическом компьютере может занять годы, а на квантовом будет сделан за минуты — речь о создании новых лекарств, вакцин, материалов.

И сейчас мы подходим к формулировке таких задач — считаем это необходимым для дальнейшего развития конкурентоспособности российской атомной отрасли после 2030 года. Сейчас на мировом рынке атомной энергии мы опережаем наших конкурентов, но для того, чтобы сохранить конкурентное преимущество, надо думать о будущем, и квантовые технологии нам в этом помогут.

Помимо выработки квантовых задач, важен анализ опыта практического применения квантовых вычислений, который уже есть в мире. Он не слишком обширный, так как мало кто пытается зайти в эту область, и каждая новость о попытке применить тот или иной алгоритм для решения практической задачи всегда активно обсуждается в квантовом сообществе. Мы создали банк задач и кейсов применения квантовых вычислений на базе открытых данных более чем 20 стран и более 10 отраслей, в котором собрали имеющийся опыт. Следующим шагом будет выбор наиболее приоритетных задач, на которых мы сфокусируемся, и, в каком-то смысле, их упрощение до текущего уровня квантовых компьютеров — для того чтобы с каждым годом мы усложняли алгоритмы и наращивали мощности квантовых компьютеров, а в ближайшие 5 лет подошли бы к решению тех задач, которые сейчас решить не можем.

И выбора, и апробации. Потому что мы выбираем задачи не из перечня на бумаге. Мы пробуем применить на практике квантовые алгоритмы к тем или иным задачам, смотрим, где получается лучше. У нас есть позитивные результаты в основном в области оптимизации производственных процессов, логистических маршрутов — это те вещи, от которых мы ожидаем экономического эффекта.

Пока что реального практического применения квантовых компьютеров в мире нет, есть лишь пилотные проекты. На данный момент мы находимся на рубеже и ожидаем, кто покажет ту самую экономическую эффективность. Пока этого не произошло. То есть пока квантовое превосходство показано на синтетических задачах. Следующими будут задачи модельные, за ними — задачи практические. Но необходимо учиться использовать квантовые алгоритмы, даже пока они еще не показали преимуществ по сравнению с классическими, потому что, когда классический компьютер уступит по мощности квантовому, мы уже сможем использовать имеющийся опыт, а не начинать с нуля, так как сам процесс обучения и апробации занимает не менее двух лет.

По открытым источникам сложно судить, потому что на публикации влияет не только факт того, что делается, но и то, насколько конкретные страны или компании готовы открыть информацию о своих внедрениях. Сейчас Россия находится на 4-м месте среди стран, публикующих свои подходы по внедрению.

Коммуникации между исследователями, конечно, есть. Научное сообщество продолжает взаимодействовать и жить совместной научной жизнью, несмотря на сложную обстановку. Например, в апреле наши ученые проводили совместный семинар с китайскими коллегами. В конце июля в России состоится крупнейшая в мире квантовая конференция ICQT, на которую мы ожидаем более 1000 очных участников со всего мира.

Сложный вопрос, потому что это требует дополнительного образования тех людей, которые сейчас находятся на руководящих позициях в промышленности. В этом смысле Россия имеет определенное преимущество, потому что у нас за развитие квантовых вычислений отвечает Росатом, который внутри себя концентрирует и квантовые компетенции, и компетенции промышленные. Тогда как, например, в США, квантовая компетенция в основном сосредоточена в ИТ-компаниях, а в Китае и Европе — в университетах и научных институтах. Те и другие сами по себе от промышленности достаточно далеки. Они сотрудничают с промышленными компаниями и разрабатывают подходы к применению квантовых вычислений, но такое взаимодействие требует множества договоренностей между организациями-партнерами. А у нас есть возможность формировать данные программы внутри одной структуры, Росатома, что сильно упрощает вопрос и ускоряет необходимые процессы. Кроме того, Росатому привычно работать с новыми наукоемкими технологиями. Поэтому мы рассчитываем, что в части применения мы сможем идти достаточно быстро.