Квантовые технологии: фантазии или реальность?

Анастасия Харыбина (AKTIV.CONSULTING), Тимофей Матреницкий (Guardant) и Сергей Кулик, Профессор, Доктор физико-математических наук, Научный руководитель центра квантовых технологий физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова обсудили развитие квантовых технологий.

Тема эта непростая для понимания, но приглашенный ведущий — Сергей Кулик смог очень просто и доступно рассказать о принципе «суперпозиции», являющийся фундаментальным принципом квантовой механики, о кубитах — основной единице информации в квантовых процессорах и квантовых вычислениях, а также о различных видах квантовых платформ, на которых можно реализовать квантовый компьютер. Он отметил также, что в центре квантовых технологий физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова есть сразу две квантовые платформы: фотонная и платформа нейтральных атмосфер, что само по себе уникально.

Поговорили ведущие про реальные перспективы создания квантового компьютера и в целом про развитие квантовых вычислений в мире и России. Сергей Кулик отметил, что квантовые вычисления пока в мире остаются на уровне фундаментальных исследований, а вот квантовая связь имеет уже практическое применение. В данной теме как раз Россия занимает не последнее место, имея уже конкретные наработки в части квантового шифрования. Сергей Кулик привел пример реализации успешного проекта по построению квантовой защищенной системы связи — УКС — университетской квантовой сети — первой в России сети связи, построенной на основе квантовой криптографической системы выработки и распределения ключей.

Отдельно ведущие отметили, что тормозит масштабное внедрение подобных проектов в различных отраслях, прежде всего связанных с критической информационной инфраструктурой. Сошлись во мнении, что для продвижения данной темы будет важно мнение регулятора и его рекомендации в части внедрения систем с квантовым шифрованием.

Помимо этого, большой блок был посвящен теме угроз распространения данных технологий. Развития квантовых технологий несет серьезную угрозу для классической криптографии, которая является основой информационной безопасности большинства информационных систем, которых мы используем. Ведущие сошлись во мнении, что квантового компьютера, который сможет быстро взламывать даже ассиметричную криптографию, пока в мире нет. По прогнозам Сергея Кулика он может появится на горизонте 10 лет.

Но кроме угроз квантовые технологии могут принести и новые вектора развития информационной безопасности, например, квантовое шифрование, а также реализацию принципа Store Now, Decrypt Later. Данный принцип предполагает сбор и долгосрочное хранение зашифрованных данных, которые в настоящее время нечитаемы, в ожидании возможных прорывов в технологии дешифрования, которые сделают их читабельными в будущем.

Ведущие, конечно, не могли не поговорить и о квантовых хакерах. Кто это и какие задачи они решают. А также о кадровых проблемах, касающихся квантовых инженеров, для подготовки которых необходимо довольно много времени.

Завершающий блок был посвящен немного футуристической теме, ведущие поразмышляли, как квантовые технологии смогут изменить жизнь обычного обывателя. При условии, что в перспективе 10 лет получится сделать практически полезный квантовый компьютер, развитие могут получить такие направления как персональная медицина, синтез новых материалов с заданными свойствами, квантовые деньги, защищенные от подделки в силу физических свойств, которыми они обладают и др. Качественный скачек должен будет произойти в геологоразведке, логистике, транспорте, навигации и предиктивной аналитике, основанной на работе с огромными массивами данных.

Подводя итог выпуску, было отмечено, что, квантовые технологии, безусловно, будут развиваться, так как крупнейшие страны в мире вкладывают силы и средства в развитие данной темы. При этом успехи в сфере квантовых вычислений пока скромнее, чем в сфере защищенных квантовых коммуникаций. Ведущие призвали не откладывать в долгий ящик историю с реализацией квантового устойчивой кибербезопасности, особенно для сферы критической информационной инфраструктуры.