«Горизонт 2040» — это площадка всестороннего экспертного диалога о будущем, которая возникла как инструмент поиска ответа на вопрос «Каким субъектом и в каком окружении может быть Россия в 2040 году?». Для того чтобы найти наиболее полное решение, была выработана и апробирована специальная методология экспертной работы. Результатами этой работы — самыми интересными проекциями в будущее — делится с вами портал «Футурейтинг».

Технологии первой квантовой волны сегодня применяются практически повсеместно: в компьютерах, мобильных телефонах, планшетах, цифровых камерах, системах связи, светодиодных лампах, МРТ-аппаратах, сканирующих туннельных микроскопах и во многих других приборах. По различным экспертным заключениям, оценка индустрии первой волны квантовых технологий в денежном выражении составляет более 3 трлн долларов США в год.

В «Белой книге Горизонта-2040» определены основные вызовы для развития квантовой технологии и планы к 2040 году.

1. Неидеальности и ошибки при работе квантовых процессоров ведут к существенным ограничениям вычислительных возможностей.

— К 2040 году разрабатываются и про изводятся квантовые процессоры с коррекцией ошибок.

2. На сегодняшний день не определена лидирующая физическая платформа для квантовых вычислений.

— К 2040 году разрабатываются и производятся квантовые процессоры на основе одной или нескольких масштабируемых платформ, где количество кубитов без потери качества операций может стремиться к 100 000–10 000 000 кубитов с возможностью выполнения высококачественных квантовых операций.

3. Квантовые вычисления не применяются для решения практически важных задач.

— К 2030–2035 году показаны примеры полезного квантового превосходства: решение квантовым компьютером полезных задач быстрее, чем это возможно без квантовых технологий. В период 2030–2040 квантовые вычисления уже используются для решения прикладных задач компания ми из различных индустрий.

4. Продуктовая линейка квантовых процессоров.

— Квантовые процессоры функционируют как образовательные продукты к 2040 году, формируя новый рынок для научных центров, университетов и школ.

— Квантовые процессоры как конечные продукты интегрированы в дата-центры.

— Масштабирование квантовых процессоров затруднительно.

5. Создание квантового интернета – концепции объединения квантовых компьютеров в сети для увеличения их производительности.

6. Разработка криптографических алгоритмов, устойчивых к атакам с применением квантовых компьютеров: постквантовые алгоритмы шифрования и цифровых подписей для решения задач индустрии и цифровых государственных сервисов.

7. Создание стандартов электронно-цифровых подписей на основе решений, устойчивых по отношению к атакам с квантовым компьютером.

— Интеграция в государственные сервисы к 2040 году полностью завершена.

8. Развитие кадрового потенциала.

— Квантовые вычисления в 2040 году становятся частью образовательных процессов.

9. Импортозамещение ключевых компонентов для квантовых вычислений

Автор: А. К. Фёдоров,

профессор МФТИ, руководитель научной группы Российского квантового центра и Директор Института физики и квантовой инженерии Университета МИСИС

Рисунок сгенерирован Шедеврумом