Ускоренная разработка новых вакцин и лекарств, создание инновационных материалов, научные прорывы в области искусственного интеллекта и климатологии — все это, вероятно, станет возможным, если будет создан настоящий квантовый компьютер. А пока что человечество вот уже несколько лет стоит на пороге второй квантовой революции, но никак не может переступить границу, разделяющую современность и будущее.

Все дело в том, что мощность нынешних квантовых процессоров, основного компонента существующих квантовых компьютеров, сравнительно невелика. Как правило, она не превышает 100 кубитов (аналог бита в обычном компьютере), тогда как для выхода на новый уровень квантовых вычислений требуется не менее 1 млн кубитов. Но до сих пор никому в мире не удавалось даже приблизится к искомому значению.

Между тем не исключено, что ученые из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) недавно сделали верный шаг в этом направлении. В опубликованном исследовании сказано, что австралийские специалисты сумели приблизиться к созданию квантового процессора надлежащей мощности. Желаемый результат был достигнут после того, как экспериментаторы принципиально улучшили архитектуру квантовых чипов. И все же, что ни говори, пока что это только удачный эксперимент.

При этом непременно нужно сказать, что некоторые авторитетные ученые сомневаются в самой возможности создания квантового компьютера. К числу заядлых скептиков относится, например, бывший советский (а ныне французский) физик Михаил Дьяконов. В прошлом году у него даже вышла книга, которая так и называется — «Будет ли у нас когда-нибудь квантовый компьютер?»

Но, несмотря на это, в современном мире идет настоящая гонка квантовых технологий, чем-то напоминающая гонку вооружений прошлого века.

Несомненным лидером в области квантовых вычислений выступают Соединенные Штаты. IBM, Intel, Google, Microsoft уже создали рабочие прототипы квантовых компьютеров мощностью в десятки кубит. Кроме того, в этой стране действуют пять центров исследования квантовой информации, которые входят в структуру Национальных лабораторий Министерства энергетики США. А закон о Национальной квантовой инициативе (National Quantum Initiative Act), который был принят в 2018 году, регулирует отношения между государством, академическими учреждениями и частными компаниями. И что характерно для Америки, частные инвестиции превышают государственные, хотя еще Дональд Трамп выделил на эти цели 1,2 млрд долларов.

КНР, как повелось с некоторых пор, и в этой области конкурирует с США, прочно занимая второе место. Пять лет назад китайцы приступили к реализации амбициозного проекта развития квантовых вычислений и связи, полагая, что позитивный эффект от него будет достигнут к 2030 году. Однако уже в минувшем январе в Китае заработала самая протяженная (2,6 тыс. км) в мире квантовая линия связи, состоящая из наземных и спутниковых сегментов. Китайские власти тратят на эти задачи большие деньги, сопоставимые с американскими (около 1 млрд долларов), а создание крупнейшей на Земле квантовой лаборатории в городе Хэфэй вообще обошлось им в 10 млрд долларов. И, разумеется, техногиганты Поднебесной — Alibaba, Baidu, Tencent — принимают самое активное участие в квантовой ярмарке тщеславия.

В Европе с 2018 года действует программа Quantum Flagship, на которую власти ЕС выделили 1 млрд евро. К тому же Великобритания, Германия, Нидерланды ведут собственные разработки, сделав ставку на свои университетские центры. Но при всем при этом их траты на квантовые исследования в несколько раз уступают американским и китайским.

Франция, как всегда, держится особняком. В начале этого года Эммануэль Макрон заявил, что Пятая республика «может стать первым государством, у которого будет прототип квантового компьютера общего назначения». Однако для этого необходимо увеличить финансирование в три раза — до 1,8 млрд евро, причем за счет как бюджетных средств, так и европейских и частных инвестиций.

Кроме того, обязательно надо отметить, что изыскания в области квантовых технологий проводят Израиль, Канада, Сингапур, Тайвань, Южная Корея, Япония. Правда, похвастаться громкими успехами они пока не могут.

Россия, как обычно, пытается догнать общепризнанных лидеров — США и КНР, поскольку включилась в это международное соревнование позже них. При этом в РФ исследования идут сразу по трем направлениям. За квантовые вычисления отвечает ГК «Росатом», получивший на эти цели 23,7 млрд рублей. Квантовыми коммуникациями занимается ОАО «РЖД», в распоряжении которого находятся 16,7 млрд рублей. И, наконец, созданием квантовых сенсоров ведает ГК «Ростех», аккумулировавший 18,4 млрд рублей.

В ноябре 2020 года ведущие участники российского квантового альянса, по примеру «старших товарищей» и, скорее всего, по указанию сверху, объединились и учредили Национальную квантовую лабораторию. И теперь им предстоит, как водится, «догнать и перегнать». Правда, денег на это выделено сравнительно немного — около 58,8 млрд рублей, что заметно меньше, чем в тех странах, на которые нынешняя Россия так стремится быть похожей.

Зато все в порядке с идеологическим обоснованием необходимости российского квантового прорыва. В журнале «Россия в глобальной политике» так и сказано: «Страны, способные создать квантовый компьютер — устройство, которое может решать задачи, недоступные самым мощным суперкомпьютерам классического типа, — получат долгосрочное преимущество во всех сферах конкуренции, в том числе и геополитической». Так что звучит все тот же, уже знакомый рефрен. «Если кто-то сможет обеспечить монополию в сфере искусственного интеллекта, то последствия нам всем понятны — тот станет властелином мира», — как некогда сказал Владимир Путин.

Однако есть один существенный нюанс: настоящий мегакомпьютер в России сделать не получится. Согласно рейтингу специализированного сайта Top 500, наше отечество не входит даже в десятку лидеров в этой области компьютеростроения. Впрочем, наверное, не надо отчаиваться. Потому что власть, сумевшая даже блокчейн приспособить для достижения собственных политических целей, наверняка способна на многое.

Роман Трунов

Росбалт