Ресей — жаһандық кванттық нарықтың негізгі қатысушыларының бірі. Ресейлік ғалымдар айтарлықтай жетістіктерге жетті — ондаған кубиттен тұратын кванттық процессорлар жасап, оларда үлгілік есептерді шешуге арналған алғашқы есептеулерді жүргізе бастады. «Росатом» Ресейде кванттық есептеулерді дамыту жол картасына жауап береді, ресейлік және шетелдік серіктестермен альянстар құрады.
Кванттық есептеулерді классикалық компьютерлермен салыстырғанда болашағы зор ететін негізгі ерекшелік — жылдамдық. Кванттық компьютердің жұмыс істеу негізінде ақпараттың ең кіші бірлігі — кубиттер жатыр. Егер екі классикалық бит белгілі бір сәтте 00, 01, 10, 11 секілді тек төрт мүмкін мәннің біреуін ғана қабылдай алса, екі кубит сол бір мезетте осы төрт күйдің барлығында бірден бола алады, бұл суперпозиция деп аталады.
Осы іргелі қасиетке кванттық параллелизм негізделген. Классикалық компьютер алгоритмді бір мезетте тек бір кіріс деректер жиынтығы үшін орындай алады. Кванттық компьютер, егер оған барлық мүмкін кіріс мәндерінің суперпозициясы берілсе, олардың барлығы үшін операцияны бір уақытта жүргізе алады. Суперпозиция мен соған негізделген параллелизмнің арқасында кванттық компьютерлер есептеулерді қарапайым компьютерлерге қарағанда әлдеқайда жылдам орындайды. Кванттық процессор неғұрлым үлкен болса, есептеу параллелизмі де соғұрлым жоғары болады: суперпозиция күйіндегі n кубиттен тұратын жүйе бір мезетте 2n күйінде болады.
Осы қасиеттердің арқасында кванттық процессорлар белгілі бір типтегі есептер үшін ерекше тиімді. Атап айтқанда параметрлері өте көп оңтайлы комбинацияларды іздеуге көптеген нұсқаларды жаппай іріктеуге байланысты есептер. Қолдану салалары – фармацевтика және материалтану, логистика, киберқауіпсіздік. Мұндай есептер жасанды интеллектті дамытуға, аса дәл сағаттар жасауға, өндірістік процестерді оңтайландыруға және т.б. қажет.
Әзірге бүкіл әлемде кванттық процессорларды нақты пайдалы есептерді шешу үшін қолданудың алғашқы қадамдары жасалуда. Жекелеген жетістіктер қазірдің өзінде бар.
Ресей — иондар, суық атомдар, асқын өткізгіштер, фотондар секілді төрт түрлі физикалық платформада кванттық процессорлар жасайтын аз елдердің бірі. Көптеген елдер тек бір-екі платформамен шектеледі.
Ресейлік ғалымдар кванттық процессорлар жасау саласында елеулі жетістіктерге қол жеткізді. Иттербий иондары негізінде өлшемділігі 70 кубит процессор, кальций иондары және суық атомдар негізінде — 72 кубиттік процессор, асқын өткізгіштер негізінде — 16 флаксониум-кубиттен тұратын процессор, фотондар негізінде — 35 кубиттік процессор құрылды.
Жеке маңызды бағыт — кванттық бағдарламалық жасақтама: практикалық есептерді шешуге арналған арнайы алгоритмдер. Ресейлік ғалымдар 43 кванттық алгоритм жасады. Атом саласының жеті ұйымы өз кәсіпорындарында кванттық алгоритмдерді үлгілік есептерді шешу үшін сынақтан өткізуде. Мысалы, жабық ядролық отын циклі бар IV буын энергетика жүйесі құрылып жатқан«Прорыв» жобасы аясында жылу тасымалының үлгілік есебі шешілді. Есептеулер 50 кубиттік иондық кванттық есептеуіште кванттық есептеулердің бұлттық платформасы арқылы жүргізілді.
Қазіргі уақытта портфельде өндірістік процестерді оңтайландыру бойынша 7 жоба; үлгілік есептер бойынша 12 жоба, деректерді зияткерлік талдау саласында 4 жоба бар.
Онға жуық мемлекет Ресейдің кванттық есептеулер саласындағы әзірлемелеріне қызығушылық танытып отыр. Бұл технологиялардың Ресейде (он жыл бұрын елде тіпті бірнеше кубиттен тұратын бірде-бір кванттық процессор да болмаған) өте қарқынды әрі тиімді дамып келе жатқанын ескерсек, бұл заңды құбылыс. Осылайша, кванттық есептеулерге арналған мемлекеттік бағдарламаларды қаржыландыру көлемі бойынша әлемде 11-орынды ала отырып, Ресей ең жоғары практикалық нәтижелердің бірін көрсетті және көшбасшылар — АҚШ пен Қытайға — жақындап қалды. Бұған мүмкіндіктердің кең ауқымын да қосуға болады: кванттық процессорларды дамытуға елдің көптеген университеттері мен ғылыми-зерттеу институттарының ғылыми ұжымдары қатысады, бұл, мысалы, иондық кванттық процессорларды иттербий мен кальций негізінде бір мезгілде дамытуға мүмкіндік береді.
Ресей және, әрине, «Росатом» кванттық технологиялар бағыты бойынша басқа елдермен ынтымақтастықты дамытуға дайын. Осы жұмысты жандандыру мақсатында 2026 жылғы сәуірде Росатом РФ Білім және ғылым министрлігімен, РФ Цифрлық даму, байланыс және бұқаралық коммуникациялар министрлігімен бірлесіп Мәскеу қаласында БРИКС елдерінің алғашқы Кванттық технологиялар форумын өткізеді.
Форумға бірлестікке мүше елдер және серіктес мемлекеттерден ғылыми қауымдастық өкілдері, билік органдарының және бизнес өкілдері шақырылған. БРИКС аясында біртұтас ынтымақтастық кеңістігін құру қолданбалы кванттық шешімдерді әзірлеуді жеделдетеді, сондай-ақ бірлестіктің жаһандық технологиялық орталық ретіндегі позициясын күшейтеді деп күтілуде.
«2025 жылы біздің ғалымдар еліміздің кванттық зерттеулер мен кванттық компьютер түпүлгілерін жасау саласындағы тұрақты орнын тағы да дәлелдеді. Айтарлықтай әлеуетке ие бола отырып, біз елдердің жоғары технологияларға әділ қол жеткізуін қолдаймыз, өйткені ғылыми-техникалық прогрестің түпкі мақсаты бүкіл әлемдегі адамдардың өмір сапасын жақсарту болып табылады», — деп форумның өткізілуіне пікір білдірді Екатерина Солнцева, Росатомтың кванттық технологиялар жөніндегі директоры.
