Квантовые компьютеры в России и их вычислительные возможности

23-08-2025: UEFIMA.RU:  Президент России Владимир Путин сообщил о том, что в стране уже собраны квантовые компьютеры с впечатляющими вычислительными мощностями.

Его слова, прозвучавшие на встрече с работниками атомной отрасли, раскрыли захватывающие перспективы, которые эти машины несут для самых разных сфер.

Путин особо отметил их способность совершить революцию в разработке лекарств и вакцин, создании инновационных материалов и обработке огромных массивов данных.

Этот амбициозный замысел подкреплен реальными достижениями Росатома, который уже представил прототипы действующих квантовых систем.

В Обнинске (Калужская область) развернуто строительство крупнейшего в Европе завода по производству радиофармпрепаратов, важнейшего инструмента в борьбе с онкологическими и другими тяжелыми заболеваниями.

Синергия этих проектов очевидна: анализ данных, выполняемый квантовыми компьютерами, может радикально повысить эффективность радиофармацевтических препаратов.

Развитие квантовых вычислений становится краеугольным камнем для установок класса "Мегасайенс", в том числе создаваемых в Национальном центре физики и математики в Сарове, городе с богатейшей историей научных свершений.

Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) вносит неоценимый вклад в российские достижения в области квантовых вычислений.

Успешное испытание 50-кубитного квантового компьютера, созданного по технологии холодных ионов, – это прорыв.

Речь идет не просто об экспериментальном прототипе, а о полноценной платформе для проведения исследований и решения задач, как подчеркнул директор ФИАН академик РАН Николай Колачевский.

Достигнута не только сопоставимая с мировыми аналогами плотность кубитов, но и решена сложнейшая задача увеличения их числа без ущерба для качества и скорости вычислений.

Более того, по ряду параметров российский компьютер превосходит зарубежные аналоги, что свидетельствует о высочайшем уровне компетенций российских ученых и технологическом лидерстве.

В настоящее время усилия ФИАН сосредоточены на повышении точности операций и увеличении времени когерентности – критически важного параметра, определяющего продолжительность сохранения квантового состояния и, следовательно, возможность выполнения сложных вычислений.

Ведутся активные исследования по масштабированию системы и организации серийного производства.

Эта работа является прямым следствием "дорожной карты" развития высокотехнологичной области "Квантовые вычисления", утвержденной правительством в 2020 году, которая ставила цель создания квантового вычислителя мощностью не менее 50 кубитов к концу 2024 года.

В ходе испытаний 50-кубитный компьютер успешно решил ряд задач, демонстрирующих его практическую применимость.

В частности, были реализованы алгоритмы Гровера, высокоэффективные для поиска информации в неупорядоченных базах данных – задача, востребованная в самых разных областях, от разработки лекарств до анализа больших массивов данных.
Компьютер успешно рассчитал структуру нескольких молекул и провел симуляцию динамических систем.

Особый интерес представляет эксперимент по обучению нейронной сети сортировке рукописных изображений цифр.

Эта технология может найти применение в поиске новых эффективных молекул, распознавании лиц, анализе генома и многих других областях.

Научный сотрудник ФИАН Илья Заливако подчеркнул, что в ходе тестирования были тщательно исследованы ключевые характеристики компьютера: достоверность однокубитных и двухкубитных операций, а также время когерентности – период стабильного и согласованного квантового состояния кубитов.

Особенностью разработанного в ФИАН квантового компьютера является использование цепочки из 25 ионов иттербия (Yb), охлажденных почти до абсолютного нуля.

Упоминание "куквартов" требует дополнительного пояснения для полного понимания специфики применяемой технологии.

Тем не менее, совокупность достижений свидетельствует о впечатляющем прорыве в российской квантовой индустрии.