Ռուսաստանը համաշխարհային քվանտային շուկայի հիմնական խաղացող է: Ռուս գիտնականները հասել են զգալի հաջողությունների. ստեղծել են տասնյակ քուբիթներով քվանտային պրոցեսորներ և սկսել են դրանց վրա կատարել առաջին հաշվարկները՝ մոդելային խնդիրներ լուծելու համար: «Ռոսատոմը» պատասխանատու է Ռուսաստանում քվանտային հաշվարկների զարգացման ճանապարհային քարտեզի համար և դաշինքներ է կառուցում ռուսաստանյան և արտասահմանյան գործընկերների հետ:
Քվանտային հաշվարկների հիմնական առանձնահատկությունը, որն այն դարձնում է դասական համակարգիչներից շատ ավելի խոստումնալից, դրա արագությունն է: Քվանտային համակարգչի հիմքում ընկած են քուբիթները՝ տեղեկատվության նվազագույն միավորները: Եթե երկու դասական բիթերը ցանկացած պահի կարող են ընդունել չորս արժեքներից միայն մեկը՝ 00, 01, 10, 11, ապա երկու քուբիթները կարող են միաժամանակ գտնվել այս բոլոր վիճակներում՝ սա կոչվում է սուպերդիրք:
Այս հիմնարար առանձնահատկությունը ընկած է քվանտային զուգահեռության հիմքում: Դասական համակարգիչը կարող է միաժամանակ ալգորիթմ կատարել միայն մուտքային տվյալների մեկ հավաքածուի համար: Քվանտային համակարգիչը, երբ նրան մատակարարվում է բոլոր հնարավոր մուտքային արժեքների սուպերդիրքը, կկատարի գործողություն դրանց բոլորի համար: Սուպերդիրքի և դրա վրա հիմնված զուգահեռականության շնորհիվ քվանտային համակարգիչները կարող են հաշվարկներ կատարել շատ ավելի արագ, քան սովորական համակարգիչները։ Որքան մեծ է քվանտային պրոցեսորը, այնքան մեծ է հաշվարկների զուգահեռությունը. սուպերդիրքում գտնվող n քուբիթներից բաղկացած համակարգը գտնվում է բոլոր 2n վիճակներում միաժամանակ։
Սա քվանտային պրոցեսորները դարձնում է հատկապես հարմար որոշակի տեսակի հաշվարկների համար։ Օրինակ, սրանք խնդիրներ են, որոնք պահանջում են բազմաթիվ տարբերակներ փորձել՝ մեծ թվով պարամետրերով օպտիմալ համադրություններ գտնելու համար։ Կիրառման ոլորտները ներառում են դեղագործությունը և նյութագիտությունը, լոգիստիկան և կիբերանվտանգությունը։ Նման խնդիրների լուծումը անհրաժեշտ է արհեստական բանականության զարգացման, բարձր ճշգրտությամբ ժամացույցների ստեղծման, արդյունաբերական գործընթացների օպտիմալացման և այլն։
Ներկայում ամբողջ աշխարհում առաջին փորձերն են արվում քվանտային պրոցեսորներն օգտագործել իրական, օգտակար խնդիրներ լուծելու համար։ Որոշ առանձին հաջողություններ արդեն իսկ գրանցվել են։
Ռուսաստանը այն քիչ երկրներից մեկն է, որը ստեղծում է քվանտային պրոցեսորներ՝ օգտագործելով չորս ֆիզիկական հարթակներ՝ իոններ, սառը ատոմներ, գերհաղորդիչներ և ֆոտոններ: Երկրների մեծ մասը զարգացնում է մեկ կամ երկու հարթակ:
Ռուս գիտնականները զգալի առաջընթաց են գրանցել քվանտային պրոցեսորների ստեղծման գործում: Օրինակ՝ իտերբիումի իոնների հիման վրա ստեղծվել է 70 քուբիթային պրոցեսոր: Կալցիումի իոնների և սառը ատոմների հիման վրա՝ 72 քուբիթային: Գերհաղորդիչ պրոցեսորն ունի 16 ֆլուքսոնիումի քուբիթ, իսկ ֆոտոնային պրոցեսորը՝ 35:
Առանձին, կարևոր ուղղությունն է՝ քվանտային ծրագրային ապահովումը․ մասնագիտացված ալգորիթմներ գործնական խնդիրների լուծման համար: Ռուս գիտնականները ստեղծել են 43 ալգորիթմ: Ատոմային արդյունաբերության յոթ կազմակերպություններ իրենց օբյեկտներում փորձարկում են քվանտային ալգորիթմներ՝ մոդելային խնդիրներ լուծելու համար: Օրինակ՝ «Ճեղքում» նախագծի համար, որի շրջանակում ստեղծվում է փակ միջուկային վառելիքային ցիկլով չորրորդ սերնդի էներգետիկայի համակարգը, լուծվել է ջերմափոխանակման մոդելային խնդիր: Հաշվարկները կատարվել են 50 քուբիթային իոնային քվանտային համակարգչի վրա՝ օգտագործելով ամպային քվանտային հաշվարկային հարթակ:
Պորտֆոլիոն ներառում է արտադրական գործընթացների օպտիմալացման յոթ նախագիծ, մոդելավորման ոլորտում խնդիրների լուծման 12 նախագիծ և չորս նախագիծ կապված է տվյալների բանական վերլուծության հետ։
Մոտ տասը երկիր հետաքրքրություն է ցուցաբերում քվանտային հաշվարկների ոլորտում Ռուսաստանի մշակումների նկատմամբ։ Սա զարմանալի չէ՝ հաշվի առնելով այս տեխնոլոգիաների զարգացման արագ տեմպը Ռուսաստանում (ընդամենը տասը տարի առաջ երկիրը չուներ նույնիսկ մի քանի քուբիթ ունեցող քվանտային պրոցեսոր) և դրանց զարգացման արդյունավետությունը։ Քվանտային հաշվարկների պետական ծրագրերի ֆինանսավորման առումով աշխարհում 11-րդ տեղը զբաղեցնող Ռուսաստանը ցույց է տվել ամենաբարձր գործնական արդյունքներից մեկը և մոտենում է առաջատարներին՝ ԱՄՆ-ին և Չինաստանին։ Դրան գումարվում է հնարավորությունների լայնությունը. երկրի մի շարք համալսարանների և հետազոտական ինստիտուտների հետազոտական խմբեր մասնակցում են քվանտային պրոցեսորների մշակմանը, ինչը հնարավորություն է տալիս, օրինակ, զարգացնել իոնային պրոցեսորներ՝ օգտագործելով ինչպես իտերբիում, այնպես էլ կալցիում։
Ռուսաստանը և, իհարկե, «Ռոսատոմը» պատրաստ են զարգացնել համագործակցությունը քվանտային հետազոտությունների ոլորտում այլ երկրների հետ։ Այս աշխատանքը արագացնելու համար «Ռոսատոմը»՝ Ռուսաստանի կրթության և գիտության նախարարության և Ռուսաստանի թվային զարգացման, կապի և զանգվածային լրատվության միջոցների նախարարության հետ համատեղ, 2026 թվականի ապրիլին Մոսկվայում կանցկացնի ԲՐԻԿՍ-երկրների առաջին քվանտային տեխնոլոգիաների համաժողովը։
Համաժողովին հրավիրված են մասնակցելու գիտական հանրության, պետական մարմինների և ԲՐԻԿՍԻ-ի անդամ և գործընկեր երկրների բիզնեսի ներկայացուցիչները։ ԲՐԻԿՍԻ-ի շրջանակներում միասնական համագործակցության տարածքի ստեղծումը, ենթադրաբար, կարագացնի կիրառական քվանտային լուծումների մշակումը և կամրապնդի միավորման դիրքերը որպես գլոբալ տեխնոլոգիական կենտրոն։
«2025 թվականին մեր գիտնականները հաստատեցին երկրի ամուր դիրքերը քվանտային հետազոտություններում և քվանտային համակարգիչների նախատիպերի ստեղծման գործում։ Ունենալով զգալի ներուժ՝ մենք պաշտպանում ենք երկրների համար առաջադեմ տեխնոլոգիաներին հավասար հասանելիությունը, քանի որ, վերջին հաշվով, գիտական և տեխնոլոգիական առաջընթացի նպատակը ամբողջ աշխարհի մարդկանց կյանքի որակի բարելավումն է», — մեկնաբանելով համաժողոցի կազմակերպումը նշեց «Ռոսատոմի» քվանտային տեխնոլոգիաների տնօրեն Եկատերինա Սոլնցևան։
