Россия активно развивает квантовые технологии, которые обещают революцию в вычислениях, коммуникациях и безопасности передачи данных. По оценкам экспертов, в повседневную жизнь квантовые технологии войдут через несколько лет, поэтому уже сейчас необходимо готовить квантовых инженеров. Для их обучения на радиофизическом факультете Томского государственного университета создан эмулятор квантовых вычислений. Web-лаборатория РФФ ТГУ используется для обучения специалистов, которые будут создавать квантовые компьютеры, сенсоры и системы связи.
В настоящее время в России только два эмулятора квантового компьютера – в ТГУ и Росатоме – включены в экосистему квантовых вычислений и рекомендованы для широкого использования. Образовательная платформа в ТГУ разработана при поддержке программы «Приоритет 2030».
– Очевидными лидерами в области квантовых технологий являются Китай и США. Но и другие страны – Япония, Канада, Великобритания и Россия – тоже активно развивают квантовые технологии и инвестируют в исследования, – говорит декан РФФ ТГУ Александр Коротаев. – В России лидерами в этой области являются специально созданные структуры РЖД и Росатома. Их аналитики говорят о том, что в нашу жизнь квантовые технологии войдут в горизонте пяти лет. К этому времени в стране должны быть специалисты в области квантовой инженерии. Поэтому мы ввели специализированные модули в две программы – «Приборы и устройства нанофотоники» и «Цифровые технологии фотоники и радиофизики».
В рамках пилотного проекта по совершенствованию системы высшего образования РФ, в котором участвует ТГУ, разрабатывается профильная программа исключительно под задачу подготовки специалистов в области квантовых технологий (коммуникаций, вычислений и сенсорики).
– Web-лаборатория по квантовым вычислениям представляет собой образовательную платформу. Она включает теоретический материал по основам квантовых вычислений и набор практических работ для закрепления материала, – рассказывает один из разработчиков эмулятора, заведующий кафедрой информационных технологий в исследовании дискретных структур РФФ ТГУ Станислав Торгаев. – Наша web-лаборатория позволяет создавать квантовые алгоритмы и симулировать их работу. При этом построение квантовых алгоритмов осуществляется в графическом формате в виде наборов квантовых гейтов (логических операций с кубитами), тем самым упрощается процесс освоения материала.
Как отмечают разработчики, в стране на данный момент существуют всего три эмулятора квантового компьютера – «Телеквант» (СП «Квант», Росатом), «Web-лаборатория по квантовым вычислениям» (НИ ТГУ) и «Quantum MIREA» (РТУ МИРЭА). При этом только два первых включены корпорацией Росатом в экосистему квантовых вычислений и рекомендованы для широкого использования.
Добавим, что наряду с подготовкой будущих квантовых инженеров представители РФФ принимают участие в формировании профессионального стандарта специалиста по квантовым вычислениям. По прогнозу экспертов к 2030 году отрасли квантовых коммуникаций потребуется около 8 500 специалистов, а спрос на специалистов в области квантовых вычислений будет в несколько раз выше.
– Внедрение квантовых технологий будет кардинально трансформировать все сферы, в особенности те области, которые связаны с передачей и хранением больших массивов данных, например, банковский сектор, – отмечает Александр Коротаев. – Привычные системы безопасности рухнут, поскольку квантовый компьютер будет очень быстро «вскрывать пароли» и зашифрованные данные, но будут появляться новые системы, основанные на квантовой физике. Поэтому потребность в профессиональных кадрах будет очень острой.
Для справки: 2025 год объявлен Международным годом квантовой науки и технологий в честь 100-летия создания квантовой механики, чтобы повысить осведомленность об этой области и ее потенциале. Цель – подчеркнуть важность квантовых технологий для будущего, например, в области биотехнологий, новых материалов, высокопроизводительных вычислений, безопасной коммуникации и других инноваций.
Изображение: декан РФФ ТГУ Александр Коротаев
Источник: пресс-служба ТГУ
