量子前景
返回到目录俄罗斯是全球量子市场的关键参与者之一。俄罗斯科学家取得了巨大成就 —— 制造了拥有数十个量子比特的量子处理器,并开始在其上进行首批计算以解决模型问题。俄罗斯国家原子能公司负责俄罗斯量子计算发展路线图,并与俄罗斯及国外合作伙伴建立联盟。
量子计算的主要特点,也是其相比经典计算机更具潜力的原因,在于速度。量子计算机工作的基础是量子比特(qubit):信息的最小单位。如果两个经典比特在某一时刻只能取四个值中的一个:00、01、10、11,那么两个量子比特可以在同一时刻同时处于所有这些状态 —— 这被称为叠加态。
量子并行性正是基于这一基本特性。经典计算机一次只能针对一组输入数据执行算法。而量子计算机,如果输入各种输入值的叠加态,它将同时对所有这些值执行操作。得益于叠加态及基于此的并行性,量子计算机能够比普通计算机快得多地进行计算。量子处理器越大,计算的并行性就越高:一个由n个处于叠加态的量子比特组成的系统,同时也处于所有2ⁿ个状态中。
因此,量子处理器特别擅长某些类型的计算。例如,那些涉及遍历多种选项以寻找具有大量参数的最佳组合的任务。应用领域包括制药与材料科学、物流、网络安全。解决此类任务对于发展人工智能、制造最精确的时钟、优化生产流程等都是必需的。
目前,全世界都在尝试利用量子处理器解决实际有用的问题。个别的成功案例已经出现。
俄罗斯在量子技术领域的地位
俄罗斯是为数不多的能够在四个物理平台(离子、冷原子、超导体和光子)上制造量子处理器的国家之一。大多数国家仅发展一到两个平台。
俄罗斯科学家在制造量子处理器方面取得了重大成就。例如,在镱离子平台上创建了70量子比特的处理器。在钙离子和冷原子平台上达到了72量子比特。超导处理器拥有16个磁通量子比特(fluxonium),光子处理器则有35个量子比特。
一个单独的重要方向是量子软件:用于解决实际问题的特殊算法。俄罗斯科学家已创建了43种算法。核工业的七家机构正在其企业中测试用于解决模型问题的量子算法。例如,在旨在创建具有闭式核燃料循环的第四代能源系统的“突破”项目中,解决了一个热传递的模型问题。计算是在50量子比特的离子量子计算机上通过量子计算云平台进行的。
总共有7个优化生产流程的项目、12个解决建模领域问题的项目以及4个涉及智能数据分析的项目。

国际兴趣
约有十个国家对俄罗斯在量子计算领域的成果表现出兴趣。这并不奇怪,考虑到这些技术在俄罗斯的飞速发展(十年前该国甚至连一个几量子比特的量子处理器都没有)及其发展的高效性。尽管俄罗斯在量子计算国家项目资金投入规模上仅排名世界第11位,但却取得了最高的实际成果之一,并正在接近领导者 —— 美国和中国。对此还应补充一点,那就是可能性的广度:来自该国众多大学和科研院所的科学团队参与了量子处理器的开发,这使得例如同时发展基于镱和钙的离子处理器成为可能。
俄罗斯,当然还有俄罗斯国家原子能公司,准备与其他国家发展量子领域的合作。为了激活这项工作,2026年4月,俄罗斯国家原子能公司将与俄罗斯联邦科学和高等教育部、俄罗斯联邦数字发展、通信和大众传媒部在莫斯科共同举办首届金砖国家量子技术论坛。
论坛已邀请来自成员国及伙伴国的科学界、政府机关和商界代表参加。预计在金砖国家框架内建立统一的合作空间将加速应用量子解决方案的开发,并加强该组织作为全球技术中心的地位。
“2025年,我们的科学家证实了国家在量子研究和创建量子计算机原型方面的稳固地位。凭借巨大的潜力,我们主张各国公平获取高新技术,因为科技进步的最终目标是改善全世界人民的生活质量,”俄罗斯国家原子能公司量子技术总监叶卡捷琳娜·索恩采娃(Ekaterina Solntseva)对举办该论坛评论道。

