20 May $58.89 €60.9

Возможен ли «квантовый скачок» в России?

Экономика

Квантовые технологии занимают одно из важнейших мест в научных и технологических приоритетах ведущих экономик мира. Китай, США, Евросоюз и Япония проводят широкомасштабные исследования, сосредоточенные на двух основных областях: информатике и коммуникации.

Научные работы проводят с целью создания квантового компьютера, который на порядки увеличивает скорость обработки информации. Китай уже добился значительных успехов, объявив, что достиг квантового преимущества в разных концепциях квантовых процессоров (фотонных и сверхпроводящих), конкурируя, таким образом, с американскими гигантами Google и IBM.

 

Вторая область — квантовая связь нацелена на развертывание защищенных телекоммуникационных сетей и квантовой сети интернета. Между Пекином и Шанхаем уже функционирует линия квантовой связи длиной около 2000 км, а в России РЖД запустили одну из самых крупных в Европе квантовую линию Москва –Санкт-Петербург длиной в 700 км.  Но обе эти линии функционируют благодаря множеству промежуточных станций. Кроме того, Китай разрабатывает для этих целей системы с использованием спутников. При всей выгодности квантовых технологий есть физические ограничения, которые препятствуют «квантовому скачку» во всем мире. Дело в том, что фотоны, несущие сигналы, не могут быть усилены или переданы с помощью классических оптических методов. В результате этих потерь ограничивается расстояние, на которое может быть передан квантовый сигнал, а значит, возникает необходимость в размещении станций, принимающих слабый квантовый сигнал и генерирующих новый сильный. В этом — огромное препятствие на пути к созданию высоко протяженных (тысячи километров) квантовых линий.

Однако, в Китае совместно с российской компанией СКОНТЕЛ была создана  лабораторная линия квантовой передачи информации длиной 833,8 км без промежуточных станций, что является мировым рекордом. Это стало возможным благодаря разработанному и запущенному в производство компанией СКОНТЕЛ однофотонному детектору с использованием явления сверхпроводимости, обладающим одними из лучших в мире параметрами. Более того, по утверждению основателя СКОНТЕЛа Гольцмана Григория Наумовича технологические и технические возможности компании уже сейчас позволяют обойти китайских партнеров и создать линию квантовой связи без промежуточных станций длиной более 1000 км.

Интересно отметить, что одними из первых санкций, направленных против России, были запреты на покупку высокотехнологичных комплектующих, что сделало актуальной задачу импортозамещения в этой области. А для решения этой задачи необходимо высокотехнологичное оборудование, в частности, электронные литографы, которые производятся в двух странах мира – Японии и Германии. По сложившейся уже системе экономических взаимоотношений без разрешения США поставка этого оборудования невозможна. Поэтому для российских компаний эти закупки закрыты. Умельцы СКОНТЕЛа смогли доработать электронный микроскоп до функций литографа, что позволило выпускать чипы, являющиеся «сердцем» однофотонных сверхпроводящих детекторов, и открыло путь к их производству. Это в мире умеют делать еще три компании, находящиеся в Швеции и США. Таким образом, СКОНТЕЛу принадлежит примерно 20% мирового рынка однофотонных сверхпроводящих детекторов.

Отрасль очень интересна экономически и открыта для инвесторов. В данный момент свое внимание к квантовым технологиям уже обратили в банковском сегменте. Например, специалисты Газпромбанка применяют квантовые технологии на практике, они единственные финансисты, которые по достоинству оценили уровень защиты информации и получили награду за кейс «Квантово-устойчивая информационная безопасность соединений host-to-host» в серьезной номинации RB Digital Awards 2022 «Кибербезопасность».  Сейчас можно с уверенностью говорить, что в будущем передача данных между банком и его клиентами будет защищена с помощью алгоритмов квантовой криптографии, которые будет невозможно ни взломать, ни перехватить. Расшифровать эти данные не смогут ни обычные, ни квантовые компьютеры.

Большое внимание в России к квантовым технологиям уделяет Минпромторг. Как указывалось выше, разработанная в Китае при участии ученых российской компании СКОНТЕЛ экспериментальная система QKD длиной 833,8 км, установила новый мировой рекорд для QKD без промежуточных станций на основе оптоволокна. Этот прорыв позволяет уже сейчас приступить в России к созданию надежных и экономичных оптоволоконных квантовых линий без промежуточных станций в масштабе 1000 км и более. Возможности есть. Другое дело, будут они использованы или нет. Но квантовый прорыв в России, он вполне реален.