компания
«НАУКА — НЕ ВОПРОС
ЖИЗНИ И СМЕРТИ.
ЭТО ГОРАЗДО
ВАЖНЕЕ»
ЖИЗНИ И СМЕРТИ.
ЭТО ГОРАЗДО
ВАЖНЕЕ»
Алексей Федоров, руководитель научной группы Российского квантового
центра, участник списка Forbes «30 до 30» в разделе «Наука и технологии»
и основатель стартапов QRate, QApp и QBoard, рассказывает о квантовом
будущем, которое, похоже, уже наступило: прямо сейчас технологический
прогресс начинает обеспечивать бурный рост рынка квантовых
технологий, многолетние научные разработки входят в жизнь, решая уже
не только лабораторные, а и практические задачи, поставленные бизнесом.
центра, участник списка Forbes «30 до 30» в разделе «Наука и технологии»
и основатель стартапов QRate, QApp и QBoard, рассказывает о квантовом
будущем, которое, похоже, уже наступило: прямо сейчас технологический
прогресс начинает обеспечивать бурный рост рынка квантовых
технологий, многолетние научные разработки входят в жизнь, решая уже
не только лабораторные, а и практические задачи, поставленные бизнесом.
И
Анна Рукина
фото: Андрей Алексеев
фото: Андрей Алексеев
И./ Алексей, что происходит в мировой квантовой гонке?
Вы правильно охарактеризовали текущее состояние дел в этой области. Это действительно гонка. Причем многомерная: ведется и на уровне стран, которые конкурируют в этом направлении, и на уровне ведущих научных групп, которые борются за серьезные результаты, и уже даже на уровне
коммерческих компаний, которые пытаются первыми извлекать доход из квантовой области.
Я бы отметил следующие несколько тенденций: во-первых, мощность и полезность устройств, которые разрабатываются, год от года растет.
Квантовые технологии — это три основных сферы: квантовые вычисления — новые компьютеры,
для решения тех задач, которые не под силу классическим компьютерам, квантовая коммуникация — для защищенной передачи информации, квантовые сенсоры — для эффективного точного сбора
параметров окружающей среды и измерения различных параметров, что сегодня крайне необходимо и востребованно. Если мы возьмем устройства квантовых вычислений, то видно, что
год от года они становятся все мощнее и могут соревноваться с классическими суперкомпьютерами. Мы видели много областей, где были красивые идеи, но их развитие в какой-то момент останавливалось. Пока мы не то что не видим остановку, мы видим ускоренное
движение.
И второй аспект — все выше интерес индустрии к этому направлению. Да, квантовый компьютер
сегодня не обгоняет классический в практических задачах, но мы проводили исследования, которые показали, что более 40% всех крупных компаний уже попробовали квантовые вычисления для решения прототипов прикладных задач. Я думаю, что эта доля будет расти и дальше. Инновационность, которая идет от квантовых технологий, все больше и больше будет востребована бизнес-заказчиками.
И./ Когда вы перечисляли участников, среди них были компании. И вот мы видим, что мировые
техногиганты, как Google и прочие (и не только техногиганты — так, BMW вступил в партнерство
с квантовым стартапом), — они все теперь имеют подразделения, изучающие квантовые технологии.
С чем связан этот оптимизм? Это предиктивность? Способны ли такое количество и качество
участников и денежных вливаний сами по себе обеспечить взрыв технологии?
Я думаю, что сочетаются несколько факторов. Во-первых, прогресс. Одно дело, когда мы вкладываем в термоядерный синтез, который планомерно развивается, но мы не ждем от него повсеместного внедрения в ближайшее время. А другое дело — в область, ожидания от которой — это практические применения в ближайшие несколько лет.
Нужно отметить, что вы упомянули две компании, у которых разные подходы. Модель Google довольно интересна: они выступают в двух ролях — как потребитель, очевидно большой, и как разработчик, что для компании Google, софтверной, не очень характерно. В 2012–2014 годах они начали плотно работать с одной из групп в университете Калифорнии. И в какой-то момент фактически «купили» эту лабораторию и сформировали на ее основе структурное подразделение в компании Google. Инициатива называется Quantum Artificial Intelligence Lab — лаборатория квантового искусственного интеллекта, занимается чипами. А у BMW скорее роль потребителя. Они свой квантовый компьютер не строят, они пытаются решать свои бизнес-задачи имеющимися средствами.
Все видят, что технология развивается, у нее большой потенциал. Бизнес уже научен горьким опытом того, когда приходится догонять, как это, например, было с искусственным интеллектом.
Тогда многие эту революцию упустили, а потом пришлось нанимать огромное количество специалистов, перестраивать бизнес-процессы. Поэтому начали работать, как вы правильно сказали, чуть более предиктивно, рассуждая так: «О'кей, квантовый компьютер, скорее всего, появится. Все-таки там такие ребята задействованы, как Google, IBM, Microsoft, Intel, Alibaba,
Tencent и еще много-много компаний по всему миру и в научных центрах в Европе, России, Японии, Австралии. Они не просто так работают над этим. Что мы с этими технологиями будем делать? Как мы будем ими пользоваться? Это нетривиальный вопрос, и лучше начать
решать его раньше».
Стоит отметить, что это крупные компании, у которых большие R&D подразделения, и они могут
себе позволить смотреть на разные технологии. Увеличивающийся эффект квантовых технологий —
это отражение факта, что компании уже некоторое время смотрят на эту технологию, видят все больше и больше потенциального профита, и интерес в какой-то момент усиливается настолько, что мы видим его публичные артефакты.
И./ Нынешняя стадия развития называется второй квантовой революцией. Для тех, кто пропустил, —
в чем заключается первая?
Благодаря квантовой физике мы глубоко погружаемся в понимание устройства нашего мира. Первым последствием этого стали устройства, основанные на квантовой теории взаимодействия света и вещества. Лазер — это источник такого когерентного излучения. Лазер светит не как лампочка, а конкретным цветом, например, ярко-зеленым или красным, или каким-то еще. Это стало возможным благодаря тому, что мы поняли, как фотоны — кванты света — взаимодействуют с атомами, с материей и как можно создать такое интересное устройство, которое поначалу считалось инструментом для решения несуществующих проблем. Ведь предрекали, что из лаборатории лазер не выйдет никогда. А сегодня мы пользуемся лазерными принтерами, лазерной указкой, лазерными скальпелями, лазерной резкой металла и многим другим. Другой пример — транзистор, устройство для обработки информации, для которого было очень полезно проникновение в квантовую теорию твердого тела. Когда стало понятно, как на фундаментальном уровне устроена проводимость, полупроводники и так далее.
Характерной особенностью первой квантовой революции является то, что мы управляем коллективным ансамблем квантовых систем. Чтобы построить лазер, нам не нужно контролировать взаимодействие отдельного фотона с отдельным атомом. Нам нужно понимать, как это
происходит в целом.
А вторая квантовая революция — это управление отдельными квантами, отдельными квантовыми системами: отдельным атомом, отдельным фотоном, отдельным электроном, отдельным ядерным спином, то есть мельчайшими доступными нам объектами для управления. Оказывается, что поведение квантовых систем на индивидуальном уровне резко контрастирует с поведением на коллективном уровне. Становится возможным буквально в лаборатории увидеть самые
необычные, загадочные явления квантовой физики, проявляющиеся на уровне отдельных квантов.
И использовать их для построения квантовых технологий.
Вы правильно охарактеризовали текущее состояние дел в этой области. Это действительно гонка. Причем многомерная: ведется и на уровне стран, которые конкурируют в этом направлении, и на уровне ведущих научных групп, которые борются за серьезные результаты, и уже даже на уровне
коммерческих компаний, которые пытаются первыми извлекать доход из квантовой области.
Я бы отметил следующие несколько тенденций: во-первых, мощность и полезность устройств, которые разрабатываются, год от года растет.
Квантовые технологии — это три основных сферы: квантовые вычисления — новые компьютеры,
для решения тех задач, которые не под силу классическим компьютерам, квантовая коммуникация — для защищенной передачи информации, квантовые сенсоры — для эффективного точного сбора
параметров окружающей среды и измерения различных параметров, что сегодня крайне необходимо и востребованно. Если мы возьмем устройства квантовых вычислений, то видно, что
год от года они становятся все мощнее и могут соревноваться с классическими суперкомпьютерами. Мы видели много областей, где были красивые идеи, но их развитие в какой-то момент останавливалось. Пока мы не то что не видим остановку, мы видим ускоренное
движение.
И второй аспект — все выше интерес индустрии к этому направлению. Да, квантовый компьютер
сегодня не обгоняет классический в практических задачах, но мы проводили исследования, которые показали, что более 40% всех крупных компаний уже попробовали квантовые вычисления для решения прототипов прикладных задач. Я думаю, что эта доля будет расти и дальше. Инновационность, которая идет от квантовых технологий, все больше и больше будет востребована бизнес-заказчиками.
И./ Когда вы перечисляли участников, среди них были компании. И вот мы видим, что мировые
техногиганты, как Google и прочие (и не только техногиганты — так, BMW вступил в партнерство
с квантовым стартапом), — они все теперь имеют подразделения, изучающие квантовые технологии.
С чем связан этот оптимизм? Это предиктивность? Способны ли такое количество и качество
участников и денежных вливаний сами по себе обеспечить взрыв технологии?
Я думаю, что сочетаются несколько факторов. Во-первых, прогресс. Одно дело, когда мы вкладываем в термоядерный синтез, который планомерно развивается, но мы не ждем от него повсеместного внедрения в ближайшее время. А другое дело — в область, ожидания от которой — это практические применения в ближайшие несколько лет.
Нужно отметить, что вы упомянули две компании, у которых разные подходы. Модель Google довольно интересна: они выступают в двух ролях — как потребитель, очевидно большой, и как разработчик, что для компании Google, софтверной, не очень характерно. В 2012–2014 годах они начали плотно работать с одной из групп в университете Калифорнии. И в какой-то момент фактически «купили» эту лабораторию и сформировали на ее основе структурное подразделение в компании Google. Инициатива называется Quantum Artificial Intelligence Lab — лаборатория квантового искусственного интеллекта, занимается чипами. А у BMW скорее роль потребителя. Они свой квантовый компьютер не строят, они пытаются решать свои бизнес-задачи имеющимися средствами.
Все видят, что технология развивается, у нее большой потенциал. Бизнес уже научен горьким опытом того, когда приходится догонять, как это, например, было с искусственным интеллектом.
Тогда многие эту революцию упустили, а потом пришлось нанимать огромное количество специалистов, перестраивать бизнес-процессы. Поэтому начали работать, как вы правильно сказали, чуть более предиктивно, рассуждая так: «О'кей, квантовый компьютер, скорее всего, появится. Все-таки там такие ребята задействованы, как Google, IBM, Microsoft, Intel, Alibaba,
Tencent и еще много-много компаний по всему миру и в научных центрах в Европе, России, Японии, Австралии. Они не просто так работают над этим. Что мы с этими технологиями будем делать? Как мы будем ими пользоваться? Это нетривиальный вопрос, и лучше начать
решать его раньше».
Стоит отметить, что это крупные компании, у которых большие R&D подразделения, и они могут
себе позволить смотреть на разные технологии. Увеличивающийся эффект квантовых технологий —
это отражение факта, что компании уже некоторое время смотрят на эту технологию, видят все больше и больше потенциального профита, и интерес в какой-то момент усиливается настолько, что мы видим его публичные артефакты.
И./ Нынешняя стадия развития называется второй квантовой революцией. Для тех, кто пропустил, —
в чем заключается первая?
Благодаря квантовой физике мы глубоко погружаемся в понимание устройства нашего мира. Первым последствием этого стали устройства, основанные на квантовой теории взаимодействия света и вещества. Лазер — это источник такого когерентного излучения. Лазер светит не как лампочка, а конкретным цветом, например, ярко-зеленым или красным, или каким-то еще. Это стало возможным благодаря тому, что мы поняли, как фотоны — кванты света — взаимодействуют с атомами, с материей и как можно создать такое интересное устройство, которое поначалу считалось инструментом для решения несуществующих проблем. Ведь предрекали, что из лаборатории лазер не выйдет никогда. А сегодня мы пользуемся лазерными принтерами, лазерной указкой, лазерными скальпелями, лазерной резкой металла и многим другим. Другой пример — транзистор, устройство для обработки информации, для которого было очень полезно проникновение в квантовую теорию твердого тела. Когда стало понятно, как на фундаментальном уровне устроена проводимость, полупроводники и так далее.
Характерной особенностью первой квантовой революции является то, что мы управляем коллективным ансамблем квантовых систем. Чтобы построить лазер, нам не нужно контролировать взаимодействие отдельного фотона с отдельным атомом. Нам нужно понимать, как это
происходит в целом.
А вторая квантовая революция — это управление отдельными квантами, отдельными квантовыми системами: отдельным атомом, отдельным фотоном, отдельным электроном, отдельным ядерным спином, то есть мельчайшими доступными нам объектами для управления. Оказывается, что поведение квантовых систем на индивидуальном уровне резко контрастирует с поведением на коллективном уровне. Становится возможным буквально в лаборатории увидеть самые
необычные, загадочные явления квантовой физики, проявляющиеся на уровне отдельных квантов.
И использовать их для построения квантовых технологий.
И./ Мы уже знаем или можем предположить, как будут использоваться эти квантовые технологии, или будет, как с лазером?
Я бы сказал так: есть скептицизм. Многие люди признают, что квантовые технологии — интересные,
но, по их мнению, классические технологии, то есть технологии первой квантовой революции,
настолько замечательны и совершенны, что их тяжело будет в каких-то аспектах обойти.
Но мы видим потенциальные применения. Скажем, если мы начнем с квантовых сенсоров, с устройств, которые позволяют экспертам измерять параметры окружающей среды, то можно показать, что это предельно допустимые точности по измерению чего-либо. И дальше возникает вопрос, а где эта точность могла бы быть полезной? А есть ли у бизнеса запрос на такую высокую степень точности? Пока его может не быть, но это не значит, что он не появится никогда. Например, нам интересно измерять параметры биологических объектов, отдельных клеток и нейронов с очень высокой точностью. И поэтому точно найдутся передовые научно-технологические приложения у квантовых сенсоров. А впоследствии и индустриальные, поскольку, скажем, измерение нам нужно еще и для создания систем глобального позиционирования нового поколения, с учетом количества беспилотного транспорта, который планируется в нашем мире. А для него точность навигации будет одним из ключевых аспектов.
Про квантовые коммуникации зачастую тоже говорят: зачем они нужны? У нас есть классическая криптография, она довольно устойчива. Ключевой аспект — это возможность гарантировать защищенность, базируясь на законах физики, на беспрецедентно другом уровне защищенности данных. Опять же, в эпоху, когда количество и доля данных, нуждающихся в защите, растет, возникает вопрос об их долгосрочном хранении. Я могу привести пример. Люди сдают генетические тесты, и где-то хранится их генетическая информация. Генетическая информация человека актуальна, как минимум, всю его жизнь, а также жизнь его детей, внуков, правнуков. Это определенно чувствительная информация. Можно узнать, чем человек болен, к каким недугам склонен. Раньше мы не сталкивались с задачей обеспечить защищенность информации на много десятилетий вперед. Хранили секреты 10–15, ну 20 лет, но это не 50, не 100 и не больше. И квантовые технологии — это шаг в сторону, во-первых, долгосрочной безопасности, во-вторых,
безопасности на принципиально другом уровне, на уровне, который не зависит от новых технологических достижений.
Сегмент, где это применимо и полезно для бизнеса, пока не такой широкий, но крупные государства идут по пути экстенсивного развития. Они строят инфраструктуру и рано или поздно начинают ею пользоваться. Скажем, в Китае уже построили огромные протяженные квантовые
сети от Пекина до Шанхая, к которым подключились банки.
Если говорить про квантовый компьютер, это, пожалуй, самая сложная вещь, потому что и классические компьютеры достигли замечательных результатов, развиваясь последние десятилетия, становясь более совершенными.
Я слышал точку зрения, что, возможно, микроэлектронное производство есть вершина человеческого творчества. Момент, где мы достигли предела. Действительно, если посмотреть на современные чипы — у них миллиарды транзисторов. И это поражает своей глубиной. И тем, что это
массовое производство, в отличие от hero sample — так называемого героического образца.
Человечество научилось массово делать замечательные процессоры. И соревноваться с ними в решении вычислительных задач сложно. Но, по всей видимости, у современных компьютеров как у вычислительной парадигмы есть определенные ограничения. При помощи классических компьютеров, например, тяжело моделировать квантовые системы. И вы меня можете спросить, кому же моделирование квантовых систем вообще нужно?
И./ Спрашиваю: кому?
Оказывается, оно лежит в основе проектирования материалов или дизайна лекарств и многих других аспектов, где объектом являются на фундаментальном уровне сложные взаимодействующие квантовые системы — молекулы. Где точное понимание структуры на квантовом уровне совершенно необходимо. Там мы в первую очередь ожидаем от квантовых компьютеров серьезного прогресса.
Одним из направлений, кстати, которым занимаются коллеги из компании BMW, является применение квантовой химии для нового поколения аккумуляторных батарей, где нужна высокая точность. Она же необходима для решения задач оптимизации или для обучения нейронных сетей. Это то, где мы видим определенные пределы, связанные не с тем, что мы больше не можем увеличивать количество транзисторов, а с тем, что почему-то плохо эти задачи подходят для
наших компьютеров. И, возможно, изменение самого принципа вычислений может дать ускорение решения этих задач. Мы видим первые возможности применения. Это медленная работа.
Я бы сказал так: есть скептицизм. Многие люди признают, что квантовые технологии — интересные,
но, по их мнению, классические технологии, то есть технологии первой квантовой революции,
настолько замечательны и совершенны, что их тяжело будет в каких-то аспектах обойти.
Но мы видим потенциальные применения. Скажем, если мы начнем с квантовых сенсоров, с устройств, которые позволяют экспертам измерять параметры окружающей среды, то можно показать, что это предельно допустимые точности по измерению чего-либо. И дальше возникает вопрос, а где эта точность могла бы быть полезной? А есть ли у бизнеса запрос на такую высокую степень точности? Пока его может не быть, но это не значит, что он не появится никогда. Например, нам интересно измерять параметры биологических объектов, отдельных клеток и нейронов с очень высокой точностью. И поэтому точно найдутся передовые научно-технологические приложения у квантовых сенсоров. А впоследствии и индустриальные, поскольку, скажем, измерение нам нужно еще и для создания систем глобального позиционирования нового поколения, с учетом количества беспилотного транспорта, который планируется в нашем мире. А для него точность навигации будет одним из ключевых аспектов.
Про квантовые коммуникации зачастую тоже говорят: зачем они нужны? У нас есть классическая криптография, она довольно устойчива. Ключевой аспект — это возможность гарантировать защищенность, базируясь на законах физики, на беспрецедентно другом уровне защищенности данных. Опять же, в эпоху, когда количество и доля данных, нуждающихся в защите, растет, возникает вопрос об их долгосрочном хранении. Я могу привести пример. Люди сдают генетические тесты, и где-то хранится их генетическая информация. Генетическая информация человека актуальна, как минимум, всю его жизнь, а также жизнь его детей, внуков, правнуков. Это определенно чувствительная информация. Можно узнать, чем человек болен, к каким недугам склонен. Раньше мы не сталкивались с задачей обеспечить защищенность информации на много десятилетий вперед. Хранили секреты 10–15, ну 20 лет, но это не 50, не 100 и не больше. И квантовые технологии — это шаг в сторону, во-первых, долгосрочной безопасности, во-вторых,
безопасности на принципиально другом уровне, на уровне, который не зависит от новых технологических достижений.
Сегмент, где это применимо и полезно для бизнеса, пока не такой широкий, но крупные государства идут по пути экстенсивного развития. Они строят инфраструктуру и рано или поздно начинают ею пользоваться. Скажем, в Китае уже построили огромные протяженные квантовые
сети от Пекина до Шанхая, к которым подключились банки.
Если говорить про квантовый компьютер, это, пожалуй, самая сложная вещь, потому что и классические компьютеры достигли замечательных результатов, развиваясь последние десятилетия, становясь более совершенными.
Я слышал точку зрения, что, возможно, микроэлектронное производство есть вершина человеческого творчества. Момент, где мы достигли предела. Действительно, если посмотреть на современные чипы — у них миллиарды транзисторов. И это поражает своей глубиной. И тем, что это
массовое производство, в отличие от hero sample — так называемого героического образца.
Человечество научилось массово делать замечательные процессоры. И соревноваться с ними в решении вычислительных задач сложно. Но, по всей видимости, у современных компьютеров как у вычислительной парадигмы есть определенные ограничения. При помощи классических компьютеров, например, тяжело моделировать квантовые системы. И вы меня можете спросить, кому же моделирование квантовых систем вообще нужно?
И./ Спрашиваю: кому?
Оказывается, оно лежит в основе проектирования материалов или дизайна лекарств и многих других аспектов, где объектом являются на фундаментальном уровне сложные взаимодействующие квантовые системы — молекулы. Где точное понимание структуры на квантовом уровне совершенно необходимо. Там мы в первую очередь ожидаем от квантовых компьютеров серьезного прогресса.
Одним из направлений, кстати, которым занимаются коллеги из компании BMW, является применение квантовой химии для нового поколения аккумуляторных батарей, где нужна высокая точность. Она же необходима для решения задач оптимизации или для обучения нейронных сетей. Это то, где мы видим определенные пределы, связанные не с тем, что мы больше не можем увеличивать количество транзисторов, а с тем, что почему-то плохо эти задачи подходят для
наших компьютеров. И, возможно, изменение самого принципа вычислений может дать ускорение решения этих задач. Мы видим первые возможности применения. Это медленная работа.
Бизнес уже научен горьким опытом того, когда приходится догонять, как это, например, было с искусственным интеллектом.
Поэтому начали работать чуть более предиктивно, рассуждая так: «О'кей, квантовый компьютер, скорее всего, появится. Что мы с этими технологиями будем делать? Как мы будем ими пользоваться? Это нетривиальный вопрос, и лучше начать решать его раньше»
Поэтому начали работать чуть более предиктивно, рассуждая так: «О'кей, квантовый компьютер, скорее всего, появится. Что мы с этими технологиями будем делать? Как мы будем ими пользоваться? Это нетривиальный вопрос, и лучше начать решать его раньше»
И./ Есть ли сомнения у ученых и вокруг чего они сконцентрированы?
Сомнения есть, но они сконцентрированы вокруг конкретных прикладных аспектов. Не так давно коллеги опубликовали статью, в которой отметили, что на квантовые алгоритмы надо смотреть, но только на те, что дают ускорение не ниже определенного. Потому что меньшее ускорение мы не ощутим на практике. Таким образом сужаются ожидания и область первых потенциальных применений.
Идет соревнование: людям предлагают квантовый алгоритм, затем предлагают классический алгоритм, который лучше, чем квантовый, потом квантовый, который лучше, чем классический. Для пользователей эта гонка позитивна, потому что, как минимум, они получают улучшенные
классические алгоритмы.
Есть такая теория — скрытая экспонента. Она говорит о том, что если вы в чем-то нашли какое-то экспоненциальное ускорение, то вполне возможно, на пути к реализации возникнет экспоненциальная сложность реализации этой технологии или экспоненциального ускорения. И это нужно учитывать, не заниматься шапкозакидательством, не говорить, что мы завтра всех победим. Да, завтра мы вам то-то и то-то сделаем, но нужно много-много работать.
И второй важный аспект: ученые видят задачи одним образом, а бизнес видит их другим образом. И надо найти компромисс. Поэтому тесная кооперация, которую мы видим между индустрией, разрабатывающей квантовые технологии, и потенциальными потребителями, является очень
серьезным драйвером. Инвестиции, которые компании получают как вливание в рост, — это хорошо. Но не менее важно получить реальные заказы.
И./ Как может выглядеть реальный заказ?
Разработайте мне квантовый алгоритм для химических исследований, потому что я хочу построить новую аккумуляторную батарею через пять лет.
И./ Какие отрасли уже являются или будут ранними пользователями?
Мы видим очень большой интерес у автомобильной промышленности. Если перечислять гигантов автопроизводства, то большинство из них уже клиенты квантовых лабораторий. Упомянутый BMW, Mercedes, Ford, Volkswagen, Nissan, Hyundai — вот как минимум шесть компаний, которые работают над квантовыми вычислениями.
И./ А что, собственно, они вычисляют?
Задачи, связанные с проектированием новых типов аккумуляторов или батарей электромобилей. Задачи оптимизации производственных процессов при конвейерном производстве: как именно выстраивать последовательность сборки. Логистика беспилотного транспорта: как аппараты
сообщаются между собой, оптимизируют движения друг друга. В компании Hyundai — машинное обучение, распознавание дорожных знаков с помощью квантовых алгоритмов. Большая история — финансовый сектор: вопрос кредитного спреда, вопрос анализа рисков, вопрос оптимизации инвестиционных портфелей. Крупные банки, такие как Goldman Sachs, JPMorgan Chase, разрабатывают квантовые алгоритмы для решения некоторых задач. Есть несколько стартап-компаний в квантовой индустрии, полностью ориентированных на финансовый сектор. Например, Multiverse Computing, они делают софт для квантовых компьютеров для финансовой отрасли. Кстати, одна из стартап-компаний, которую создал Российский квантовый центр, с 2016 года проводила эксперименты по демонстрации защиты банковских каналов связи. Для Газпромбанка и Сбербанка провели подобный эксперимент, затем в интересах «Росатома» и «Ростелекома».
Одной из компаний-пионеров являлась компания Airbus, которая запустила Airbus Quantum Challenge. Они выделили задачи, которые квантовые компьютеры, по всей видимости, смогут решать лучше классических. Помимо упомянутой оптимизации там было еще решение дифференциальных уравнений для аэродинамики, для определения форм крыла, обтекания в аэродинамике и так далее.
В России квантовыми вычислениями довольно активно интересуется нефтегазовая отрасль. «Газпром нефть», «Роснефть» занимаются исследованиями в этом направлении. Обе компании говорили о своих результатах. Большим драйвером квантовых вычислений является «Росатом», поскольку он возглавляет дорожную карту по квантовым вычислениям и также является сам по себе потребителем. Есть еще несколько компаний, которые интересуются, но не все их интересы публичны. Ну вот, пожалуй, такие индустриально нагруженные сектора. Понятно, что большой интерес у IT-компаний.
Если говорить про успехи дорожной карты по квантовым коммуникациям: среди них построение сети между Москвой и Санкт-Петербургом как некоторого прототипа инфраструктуры. В квантовых вычислениях это создание Российским квантовым центром и Физическим институтом Академии наук 16-кубитного квантового компьютера. Это технология на базе ионов. Она в определенных аспектах оригинальная и отличается от того, что делают в мире по этому направлению. Поэтому в отношении нее есть и скептицизм, и интерес. И это очень позитивно, с моей точки зрения.
И есть несколько интересных проектов для индустрии. Мы работали с компанией Nissan над созданием квантовых алгоритмов для автомобильной промышленности. Мы работали с крупной телекоммуникационной компанией, не могу разглашать, какой, над оптимизацией трафика для
сетей нового поколения. Мы работали с компанией Genotek над задачей расшифровки генома с помощью квантовых компьютеров и защиты генетической информации при помощи квантовых технологий. И вот совсем недавно, могу поделиться, мы использовали квантовый компьютер для
машинного обучения с целью дизайна лекарств — совместно с сингапурской компанией Gero. Она недавно получила серьезные ресурсы на свои исследования и разработки. И нам удалось показать, что уже с нынешним поколением квантовых компьютеров можно генерировать новые типы молекулярных соединений с потенциальными лекарственными свойствами. Они не более сложны, чем те, которые генерируются на данный момент, они просто другие. Другой способ обучения нейронной сети дал другой набор результатов.
Сомнения есть, но они сконцентрированы вокруг конкретных прикладных аспектов. Не так давно коллеги опубликовали статью, в которой отметили, что на квантовые алгоритмы надо смотреть, но только на те, что дают ускорение не ниже определенного. Потому что меньшее ускорение мы не ощутим на практике. Таким образом сужаются ожидания и область первых потенциальных применений.
Идет соревнование: людям предлагают квантовый алгоритм, затем предлагают классический алгоритм, который лучше, чем квантовый, потом квантовый, который лучше, чем классический. Для пользователей эта гонка позитивна, потому что, как минимум, они получают улучшенные
классические алгоритмы.
Есть такая теория — скрытая экспонента. Она говорит о том, что если вы в чем-то нашли какое-то экспоненциальное ускорение, то вполне возможно, на пути к реализации возникнет экспоненциальная сложность реализации этой технологии или экспоненциального ускорения. И это нужно учитывать, не заниматься шапкозакидательством, не говорить, что мы завтра всех победим. Да, завтра мы вам то-то и то-то сделаем, но нужно много-много работать.
И второй важный аспект: ученые видят задачи одним образом, а бизнес видит их другим образом. И надо найти компромисс. Поэтому тесная кооперация, которую мы видим между индустрией, разрабатывающей квантовые технологии, и потенциальными потребителями, является очень
серьезным драйвером. Инвестиции, которые компании получают как вливание в рост, — это хорошо. Но не менее важно получить реальные заказы.
И./ Как может выглядеть реальный заказ?
Разработайте мне квантовый алгоритм для химических исследований, потому что я хочу построить новую аккумуляторную батарею через пять лет.
И./ Какие отрасли уже являются или будут ранними пользователями?
Мы видим очень большой интерес у автомобильной промышленности. Если перечислять гигантов автопроизводства, то большинство из них уже клиенты квантовых лабораторий. Упомянутый BMW, Mercedes, Ford, Volkswagen, Nissan, Hyundai — вот как минимум шесть компаний, которые работают над квантовыми вычислениями.
И./ А что, собственно, они вычисляют?
Задачи, связанные с проектированием новых типов аккумуляторов или батарей электромобилей. Задачи оптимизации производственных процессов при конвейерном производстве: как именно выстраивать последовательность сборки. Логистика беспилотного транспорта: как аппараты
сообщаются между собой, оптимизируют движения друг друга. В компании Hyundai — машинное обучение, распознавание дорожных знаков с помощью квантовых алгоритмов. Большая история — финансовый сектор: вопрос кредитного спреда, вопрос анализа рисков, вопрос оптимизации инвестиционных портфелей. Крупные банки, такие как Goldman Sachs, JPMorgan Chase, разрабатывают квантовые алгоритмы для решения некоторых задач. Есть несколько стартап-компаний в квантовой индустрии, полностью ориентированных на финансовый сектор. Например, Multiverse Computing, они делают софт для квантовых компьютеров для финансовой отрасли. Кстати, одна из стартап-компаний, которую создал Российский квантовый центр, с 2016 года проводила эксперименты по демонстрации защиты банковских каналов связи. Для Газпромбанка и Сбербанка провели подобный эксперимент, затем в интересах «Росатома» и «Ростелекома».
Одной из компаний-пионеров являлась компания Airbus, которая запустила Airbus Quantum Challenge. Они выделили задачи, которые квантовые компьютеры, по всей видимости, смогут решать лучше классических. Помимо упомянутой оптимизации там было еще решение дифференциальных уравнений для аэродинамики, для определения форм крыла, обтекания в аэродинамике и так далее.
В России квантовыми вычислениями довольно активно интересуется нефтегазовая отрасль. «Газпром нефть», «Роснефть» занимаются исследованиями в этом направлении. Обе компании говорили о своих результатах. Большим драйвером квантовых вычислений является «Росатом», поскольку он возглавляет дорожную карту по квантовым вычислениям и также является сам по себе потребителем. Есть еще несколько компаний, которые интересуются, но не все их интересы публичны. Ну вот, пожалуй, такие индустриально нагруженные сектора. Понятно, что большой интерес у IT-компаний.
Если говорить про успехи дорожной карты по квантовым коммуникациям: среди них построение сети между Москвой и Санкт-Петербургом как некоторого прототипа инфраструктуры. В квантовых вычислениях это создание Российским квантовым центром и Физическим институтом Академии наук 16-кубитного квантового компьютера. Это технология на базе ионов. Она в определенных аспектах оригинальная и отличается от того, что делают в мире по этому направлению. Поэтому в отношении нее есть и скептицизм, и интерес. И это очень позитивно, с моей точки зрения.
И есть несколько интересных проектов для индустрии. Мы работали с компанией Nissan над созданием квантовых алгоритмов для автомобильной промышленности. Мы работали с крупной телекоммуникационной компанией, не могу разглашать, какой, над оптимизацией трафика для
сетей нового поколения. Мы работали с компанией Genotek над задачей расшифровки генома с помощью квантовых компьютеров и защиты генетической информации при помощи квантовых технологий. И вот совсем недавно, могу поделиться, мы использовали квантовый компьютер для
машинного обучения с целью дизайна лекарств — совместно с сингапурской компанией Gero. Она недавно получила серьезные ресурсы на свои исследования и разработки. И нам удалось показать, что уже с нынешним поколением квантовых компьютеров можно генерировать новые типы молекулярных соединений с потенциальными лекарственными свойствами. Они не более сложны, чем те, которые генерируются на данный момент, они просто другие. Другой способ обучения нейронной сети дал другой набор результатов.
И./ Для наглядности, на примере покажите, с чем классические вычисления не справляются?
Есть какая-то целевая функция: например, оптимизировать производственный процесс, расписание производственного процесса. С помощью классических технологий можно достичь определенного качества решения задач. И можно показать, что это не является глобальным минимумом, то есть не является оптимальным решением из всех возможных. Почему?
Потому что на оптимальное потребовалось бы гораздо больше времени, чем то, которым мы располагаем. Вот квантовые компьютеры могут либо за фиксированное время получить решение лучшего качества, либо дойти до глобального минимума раньше. Либо быстрее, либо лучше.
Пример из атомной отрасли — решение систем линейных уравнений, которые необходимы для моделирования отдельных компонентов для атомных электростанций. В России традиционно одна из самых наукоемких областей — атомная, где огромное количество высоконагруженных
вычислительных задач.
Важный аспект — точность химического моделирования. При производстве лекарств, скажем, нужно с определенной точностью понимать параметры молекул, которые обладают потенциальными лекарственными свойствами, чтобы при синтезе минимизировать вероятность снижения эффективности лекарства. Для этого нужна более высокая точность моделирования,
которую классический компьютер дать не может.
Поэтому, суммируя, за что борется бизнес — либо за время, либо за лучшее качество.
И./ А что касается того, во сколько эта точность обходится?
Насколько я понимаю, в этап косткаттинга еще не вошли. Пока идет инвестиционная фаза.
И./ Прогноз роста мирового рынка квантовых технологий — с $554,6 млн (2021 год) до $4 758 млн (2029 год) — почти на порядок, а среднегодовой темп роста — 31%. Сравнивая с ростом других технологий, что мы видим?
Что темпы роста квантовых технологий значительно меньше. Например, биотех развивается гораздо более инвестиционно активно, на порядок или даже несколько выше: речь идет о десятках миллиардов. Я выступал на лекции, это был год 2019 или 2020, и показывал текущие цифры, на тот момент сотни миллионов. Говорю: «Вот, такие огромные вложения». А после меня выступал лектор, который занимается биотехнологиями. Он сказал: «Главный вывод, который я сделал из этой лекции: все очень интересно, но почему-то дают очень мало денег».
Поэтому области квантовых вычислений есть куда расти. Сейчас основной драйвер этого рынка —
инвестиции. Я думаю, что еще какое-то время будут в основном инвестиционные затраты, частные инвестиции в стартапы, крупные слияния и поглощения между софтверными и хардверными
компаниями.
И./ McKinsey пишут, что около 70% всех инвестиций в стартапы в квантовых технологиях произошли
за последние два года.
Это правда.
И./ Это индикатор веры инвесторов?
Это индикатор веры, которая базируется на очень простой вещи. Технологический прогресс развивается по экспоненте. Когда я пришел на работу в Российский квантовый центр 10 лет назад, меня спрашивали, когда будет квантовый компьютер. Я отвечал: через 10 лет. А сейчас спросить, когда будет полноценный мощный квантовый компьютер, — тоже скажу, что через 10 лет. Но «те 10 лет» и «эти 10 лет» очень сильно различаются. Теперь 10 лет превратились в четкий план. И у стартапов, которые привлекли максимально большие инвестиции за это время, был этот план. Что
важно для венчурных инвесторов и вообще для крупных инвесторов.
Если посмотреть в другом разрезе, то те компании, которые на данном этапе привлекли инвестиции, — это крупные команды ученых, которые последние годы или десятилетия показывали существенный прогресс. И теперь прогресс достиг точки, когда он начинает нарастать при инвестировании еще больших ресурсов.
Определенные фундаментальные задачи решены, не все, но большая часть. И дальше становится
понятно, во что инвестировать и на чем фокусировать внимание команды. И очень важно, что
есть частные инвестиции, потому что академические инвестиции не всегда позволяют работать. Если ты останешься в университете и будешь искать грант на квантовый компьютер, его могут дать, а могут сказать, что фундаментальной науки тут мало, это уже инженерная задача, и не дать грант. А венчурному инвестору, наоборот, нужен результат. Хотите пишите научные статьи, хотите не пишите. Хотите выступайте на конференциях, хотите не выступайте. Но дайте результат.
Есть какая-то целевая функция: например, оптимизировать производственный процесс, расписание производственного процесса. С помощью классических технологий можно достичь определенного качества решения задач. И можно показать, что это не является глобальным минимумом, то есть не является оптимальным решением из всех возможных. Почему?
Потому что на оптимальное потребовалось бы гораздо больше времени, чем то, которым мы располагаем. Вот квантовые компьютеры могут либо за фиксированное время получить решение лучшего качества, либо дойти до глобального минимума раньше. Либо быстрее, либо лучше.
Пример из атомной отрасли — решение систем линейных уравнений, которые необходимы для моделирования отдельных компонентов для атомных электростанций. В России традиционно одна из самых наукоемких областей — атомная, где огромное количество высоконагруженных
вычислительных задач.
Важный аспект — точность химического моделирования. При производстве лекарств, скажем, нужно с определенной точностью понимать параметры молекул, которые обладают потенциальными лекарственными свойствами, чтобы при синтезе минимизировать вероятность снижения эффективности лекарства. Для этого нужна более высокая точность моделирования,
которую классический компьютер дать не может.
Поэтому, суммируя, за что борется бизнес — либо за время, либо за лучшее качество.
И./ А что касается того, во сколько эта точность обходится?
Насколько я понимаю, в этап косткаттинга еще не вошли. Пока идет инвестиционная фаза.
И./ Прогноз роста мирового рынка квантовых технологий — с $554,6 млн (2021 год) до $4 758 млн (2029 год) — почти на порядок, а среднегодовой темп роста — 31%. Сравнивая с ростом других технологий, что мы видим?
Что темпы роста квантовых технологий значительно меньше. Например, биотех развивается гораздо более инвестиционно активно, на порядок или даже несколько выше: речь идет о десятках миллиардов. Я выступал на лекции, это был год 2019 или 2020, и показывал текущие цифры, на тот момент сотни миллионов. Говорю: «Вот, такие огромные вложения». А после меня выступал лектор, который занимается биотехнологиями. Он сказал: «Главный вывод, который я сделал из этой лекции: все очень интересно, но почему-то дают очень мало денег».
Поэтому области квантовых вычислений есть куда расти. Сейчас основной драйвер этого рынка —
инвестиции. Я думаю, что еще какое-то время будут в основном инвестиционные затраты, частные инвестиции в стартапы, крупные слияния и поглощения между софтверными и хардверными
компаниями.
И./ McKinsey пишут, что около 70% всех инвестиций в стартапы в квантовых технологиях произошли
за последние два года.
Это правда.
И./ Это индикатор веры инвесторов?
Это индикатор веры, которая базируется на очень простой вещи. Технологический прогресс развивается по экспоненте. Когда я пришел на работу в Российский квантовый центр 10 лет назад, меня спрашивали, когда будет квантовый компьютер. Я отвечал: через 10 лет. А сейчас спросить, когда будет полноценный мощный квантовый компьютер, — тоже скажу, что через 10 лет. Но «те 10 лет» и «эти 10 лет» очень сильно различаются. Теперь 10 лет превратились в четкий план. И у стартапов, которые привлекли максимально большие инвестиции за это время, был этот план. Что
важно для венчурных инвесторов и вообще для крупных инвесторов.
Если посмотреть в другом разрезе, то те компании, которые на данном этапе привлекли инвестиции, — это крупные команды ученых, которые последние годы или десятилетия показывали существенный прогресс. И теперь прогресс достиг точки, когда он начинает нарастать при инвестировании еще больших ресурсов.
Определенные фундаментальные задачи решены, не все, но большая часть. И дальше становится
понятно, во что инвестировать и на чем фокусировать внимание команды. И очень важно, что
есть частные инвестиции, потому что академические инвестиции не всегда позволяют работать. Если ты останешься в университете и будешь искать грант на квантовый компьютер, его могут дать, а могут сказать, что фундаментальной науки тут мало, это уже инженерная задача, и не дать грант. А венчурному инвестору, наоборот, нужен результат. Хотите пишите научные статьи, хотите не пишите. Хотите выступайте на конференциях, хотите не выступайте. Но дайте результат.
Когда я пришел на работу в Российский квантовый центр 10 лет назад, меня спрашивали, когда будет квантовый компьютер. Я отвечал: через 10 лет. А сейчас спросить, когда будет полноценный мощный квантовый компьютер, — тоже скажу, что через 10 лет. Но «те 10 лет» и «эти 10 лет» очень сильно различаются. Теперь 10 лет превратились в четкий план
И./ В соответствии с тем планом, который теперь уже обозначился, вы понимаете, что будете делать через 10 лет?
Относительно себя я понимаю. Я не разрабатываю квантовое железо, я разрабатываю квантовые алгоритмы. Я думаю, что как предыдущие пять лет, так и следующие 10 лет буду заниматься
разработкой алгоритмов для квантовых компьютеров, чтобы понимать, как их лучше использовать,
и наслаждаться тем, что каждое следующее поколение квантовых компьютеров будет еще более мощным, поэтому сделать с ним можно еще более интересные вещи.
Это основная часть моей деятельности. Помимо того, мы много общаемся с коллегами, экспериментаторами, которые делают квантовые компьютеры. Мы пытаемся предложить идеи, как эти компьютеры сделать лучше, построить их на других принципах.
И./ А в мировом масштабе?
Я думаю, что будет гонка не за количеством кубитов, а за решением бизнес-задач. Важно, можешь ты решить бизнес-задачу более эффективным образом, чем классические технологии, или нет. И неважно, сколько при этом у тебя кубитов. Мы соревнуемся не за абстрактные параметры. Главный вопрос — полезно ли квантовое превосходство.
И./ Если мы поделим рынок на производство софта, производство железа и услуги — каково распределение по долям?
Сегодня и еще 3–4 года точно большая часть рынка будет занята не продажей железа, а продажей вычислительного времени и услуг — например, консалтинга.
Мы даем вам доступ к квантовому компьютеру, помогаем решить вашу задачу. Зачем вам покупать квантовый компьютер? Вам будет нужна лаборатория. У вас есть лаборатория? У вас нет лаборатории. Зачем вам покупать компьютер? Купите за 2 000 долларов час вычислительного времени. И за этот час вы решите задачу.
Будет расти рынок компонентов. Сложный вопрос, относить его к рынку квантовых вычислений или нет. Чтобы построить квантовый компьютер, нужен криостат охлаждения. Количество групп, которые по миру начинают строить квантовые компьютеры, растет. Поэтому количество необходимых криостатов охлаждения растет. Рынок компонентов переживает очень удачное
время. Если мы его методологически относим к рынку квантовых вычислений, то он будет очень
серьезным сегментом.
И./ Во что инвестируют государства, а во что венчурные фонды?
Есть географическая сегментация. В Северной Америке очень большие частные инвестиции, которые направлены на создание конкретных технологий, очень большие венчурные инвестиции, направленные на то, чтобы вырастить стартап, который купит Google, например. Понятная модель. Плюс есть государственная программа, довольно большая, которая поддерживает крупные
университеты, чтобы не оставить науку без кадров в этом смысле.
В Европе преобладает государственная программа по поддержке квантовых вычислений, в основном в университетах. Есть отдельные стартапы, но это скорее редкость. Их точно меньше, чем в Северной Америке.
Китай в основном живет на государственные деньги. Там есть национальные квантовые лаборатории, огромные бюджеты в десятки миллиардов долларов, очень большие группы, очень большие проекты — строительство сетей, запуск спутников в космос, построение квантовых компьютеров. Есть частные компании типа Alibaba, которые что-то вкладывают. Но государственные инвестиции настолько большие, что частному бизнесу трудно с ними соревноваться.
В России интересный формат — «государство плюс госкорпорации». Есть две дорожные карты: по квантовым вычислениям и квантовым коммуникациям. Там есть государственные деньги, есть деньги госкорпораций. Вот на эти средства и развиваются квантовые вычисления и квантовые
коммуникации в данный момент.
Поэтому везде, в зависимости от географической принадлежности, работает свой подход, со своими преимуществами в каждом из случаев и некоторым наследием, если можно так сказать. Тенденции и культура развития прежних технологических проектов наследуются и в квантовом случае.
И./ Значит, стартапы в России фактически создаются госкорпорациями?
Частные стартапы в России тоже есть, кто-то отпочковался от университетов, в Российском квантовом центре есть определенное количество стартапов, созданных на частное финансирование. Был привлечен частный инвестор — Газпромбанк.
Сейчас очень серьезным драйвером создания стартапов будет наличие дорожной карты, управляемой госкорпорациями. Наверное, не только «Росатом» или РЖД будут создавать стартап. Я думаю, что также они будут создавать условия для того, чтобы такие стартапы на базе университетов и научных центров появлялись. Стартап позволяет быстро проверить гипотезу, быстро расти, быстро развивать технологию — это важный элемент экосистемы. Можно найти научную команду, заразить ее идеей сделать что-то технологическое, но должны быть люди, которые занимаются бизнес-развитием, с одной стороны, понимают предметную область, с другой стороны, умеют разговаривать с индустрией. Сбор команды всегда сложный, даже несмотря на то, что мы глубоко верим в те идеи, которые продвигаем.
И./ А что будет с теми регионами или странами, которые в этой гонке квантовых технологий либо не будут участвовать, либо проиграют ее?
Это может стать серьезным ударом по возможностям развития. Им будут недоступны определенные рынки. Они не смогут пойти и сделать что-то на базе технологии, которой они не обладают. Это первый аспект. Второй важный аспект — то, что называется технологическим суверенитетом. Квантовый компьютер может быть использован как инструмент для ускорения кибератак в части взлома криптографии и как инструмент защиты в случае с квантовыми коммуникациями. Это важные с точки зрения государства технологии, и лучше ими обладать в паритете с другими технологическими лидерами.
С точки зрения принятия национальных программ развития квантовых технологий можно выделить несколько волн. Первая волна — США, Западная Европа и Китай. Вторая волна — Россия, Сингапур, Австралия, Япония, некоторые другие страны, которые чуть позже запустили эти программы. Третья волна — Индия, Бразилия, еще несколько стран Латинской Америки, несколько стран в азиатском регионе, которые начинают активно делать свою дорожную карту. Наверное, потом будет и четвертая волна. Практически все страны, в которых есть передовая наука, в данный момент занимаются квантовыми технологиями. Из этого можно сделать вывод, что риски необладания этими технологиями рассматриваются весьма серьезно. И поэтому все страны,
обладающие потенциалом, стремятся этот потенциал максимальным образом раскрыть.
И./ Зарубежные рынки для стартапов из России — открыты, закрыты? Если закрыты, то откуда —
изнутри или снаружи?
По определенным причинам интерес западных инвесторов к российским стартапам стал значительно ниже, если, конечно, они не релоцировались. Но открыты рынки стран БРИКС. У нас плотное сотрудничество с Китаем, Индией, и в части стартапов тоже.
Многие стартапы, которые прежде получали предложения, не всегда на них соглашались, потому что это означало полную релокацию бизнеса. Не все по идеологическим, культурным и многим другим причинам на это готовы. Например, из-за кадрового вопроса. Здесь, в России, прекрасный кадровый потенциал, огромное количество замечательных студентов, которых можно брать на работу. К нам приходят студенты, делают совершенно удивительные штуки.
В целом настроение позитивное в том смысле, что можно дальше развиваться. Есть открытое пространство, через которое можно взаимодействовать с миром.
Относительно себя я понимаю. Я не разрабатываю квантовое железо, я разрабатываю квантовые алгоритмы. Я думаю, что как предыдущие пять лет, так и следующие 10 лет буду заниматься
разработкой алгоритмов для квантовых компьютеров, чтобы понимать, как их лучше использовать,
и наслаждаться тем, что каждое следующее поколение квантовых компьютеров будет еще более мощным, поэтому сделать с ним можно еще более интересные вещи.
Это основная часть моей деятельности. Помимо того, мы много общаемся с коллегами, экспериментаторами, которые делают квантовые компьютеры. Мы пытаемся предложить идеи, как эти компьютеры сделать лучше, построить их на других принципах.
И./ А в мировом масштабе?
Я думаю, что будет гонка не за количеством кубитов, а за решением бизнес-задач. Важно, можешь ты решить бизнес-задачу более эффективным образом, чем классические технологии, или нет. И неважно, сколько при этом у тебя кубитов. Мы соревнуемся не за абстрактные параметры. Главный вопрос — полезно ли квантовое превосходство.
И./ Если мы поделим рынок на производство софта, производство железа и услуги — каково распределение по долям?
Сегодня и еще 3–4 года точно большая часть рынка будет занята не продажей железа, а продажей вычислительного времени и услуг — например, консалтинга.
Мы даем вам доступ к квантовому компьютеру, помогаем решить вашу задачу. Зачем вам покупать квантовый компьютер? Вам будет нужна лаборатория. У вас есть лаборатория? У вас нет лаборатории. Зачем вам покупать компьютер? Купите за 2 000 долларов час вычислительного времени. И за этот час вы решите задачу.
Будет расти рынок компонентов. Сложный вопрос, относить его к рынку квантовых вычислений или нет. Чтобы построить квантовый компьютер, нужен криостат охлаждения. Количество групп, которые по миру начинают строить квантовые компьютеры, растет. Поэтому количество необходимых криостатов охлаждения растет. Рынок компонентов переживает очень удачное
время. Если мы его методологически относим к рынку квантовых вычислений, то он будет очень
серьезным сегментом.
И./ Во что инвестируют государства, а во что венчурные фонды?
Есть географическая сегментация. В Северной Америке очень большие частные инвестиции, которые направлены на создание конкретных технологий, очень большие венчурные инвестиции, направленные на то, чтобы вырастить стартап, который купит Google, например. Понятная модель. Плюс есть государственная программа, довольно большая, которая поддерживает крупные
университеты, чтобы не оставить науку без кадров в этом смысле.
В Европе преобладает государственная программа по поддержке квантовых вычислений, в основном в университетах. Есть отдельные стартапы, но это скорее редкость. Их точно меньше, чем в Северной Америке.
Китай в основном живет на государственные деньги. Там есть национальные квантовые лаборатории, огромные бюджеты в десятки миллиардов долларов, очень большие группы, очень большие проекты — строительство сетей, запуск спутников в космос, построение квантовых компьютеров. Есть частные компании типа Alibaba, которые что-то вкладывают. Но государственные инвестиции настолько большие, что частному бизнесу трудно с ними соревноваться.
В России интересный формат — «государство плюс госкорпорации». Есть две дорожные карты: по квантовым вычислениям и квантовым коммуникациям. Там есть государственные деньги, есть деньги госкорпораций. Вот на эти средства и развиваются квантовые вычисления и квантовые
коммуникации в данный момент.
Поэтому везде, в зависимости от географической принадлежности, работает свой подход, со своими преимуществами в каждом из случаев и некоторым наследием, если можно так сказать. Тенденции и культура развития прежних технологических проектов наследуются и в квантовом случае.
И./ Значит, стартапы в России фактически создаются госкорпорациями?
Частные стартапы в России тоже есть, кто-то отпочковался от университетов, в Российском квантовом центре есть определенное количество стартапов, созданных на частное финансирование. Был привлечен частный инвестор — Газпромбанк.
Сейчас очень серьезным драйвером создания стартапов будет наличие дорожной карты, управляемой госкорпорациями. Наверное, не только «Росатом» или РЖД будут создавать стартап. Я думаю, что также они будут создавать условия для того, чтобы такие стартапы на базе университетов и научных центров появлялись. Стартап позволяет быстро проверить гипотезу, быстро расти, быстро развивать технологию — это важный элемент экосистемы. Можно найти научную команду, заразить ее идеей сделать что-то технологическое, но должны быть люди, которые занимаются бизнес-развитием, с одной стороны, понимают предметную область, с другой стороны, умеют разговаривать с индустрией. Сбор команды всегда сложный, даже несмотря на то, что мы глубоко верим в те идеи, которые продвигаем.
И./ А что будет с теми регионами или странами, которые в этой гонке квантовых технологий либо не будут участвовать, либо проиграют ее?
Это может стать серьезным ударом по возможностям развития. Им будут недоступны определенные рынки. Они не смогут пойти и сделать что-то на базе технологии, которой они не обладают. Это первый аспект. Второй важный аспект — то, что называется технологическим суверенитетом. Квантовый компьютер может быть использован как инструмент для ускорения кибератак в части взлома криптографии и как инструмент защиты в случае с квантовыми коммуникациями. Это важные с точки зрения государства технологии, и лучше ими обладать в паритете с другими технологическими лидерами.
С точки зрения принятия национальных программ развития квантовых технологий можно выделить несколько волн. Первая волна — США, Западная Европа и Китай. Вторая волна — Россия, Сингапур, Австралия, Япония, некоторые другие страны, которые чуть позже запустили эти программы. Третья волна — Индия, Бразилия, еще несколько стран Латинской Америки, несколько стран в азиатском регионе, которые начинают активно делать свою дорожную карту. Наверное, потом будет и четвертая волна. Практически все страны, в которых есть передовая наука, в данный момент занимаются квантовыми технологиями. Из этого можно сделать вывод, что риски необладания этими технологиями рассматриваются весьма серьезно. И поэтому все страны,
обладающие потенциалом, стремятся этот потенциал максимальным образом раскрыть.
И./ Зарубежные рынки для стартапов из России — открыты, закрыты? Если закрыты, то откуда —
изнутри или снаружи?
По определенным причинам интерес западных инвесторов к российским стартапам стал значительно ниже, если, конечно, они не релоцировались. Но открыты рынки стран БРИКС. У нас плотное сотрудничество с Китаем, Индией, и в части стартапов тоже.
Многие стартапы, которые прежде получали предложения, не всегда на них соглашались, потому что это означало полную релокацию бизнеса. Не все по идеологическим, культурным и многим другим причинам на это готовы. Например, из-за кадрового вопроса. Здесь, в России, прекрасный кадровый потенциал, огромное количество замечательных студентов, которых можно брать на работу. К нам приходят студенты, делают совершенно удивительные штуки.
В целом настроение позитивное в том смысле, что можно дальше развиваться. Есть открытое пространство, через которое можно взаимодействовать с миром.
Многие люди пришли в бизнес с фундаментальным образованием. Для них Нобелевская премия — это определенный сигнал. Факт, что они могут проинвестировать в ту область, в которой недавно была получена Нобелевская премия, играет позитивную роль
И./ Вы учились и работали в Париже.
Я учился в аспирантуре в Париже, работал во Франции два года.
И./ Расскажите, чем отличается лаборатория.
Мне понравилось, как во Франции устроено образование. Там полная академическая свобода. Нужно набрать что-то около 100 баллов за год, но их можно набрать, посетив какие-то конференции, или сходив на один курс, или выполнив какую-то социально полезную работу. Это очень необременительно. В остальном аспирантура похожа на научную работу — приходишь и со своим руководителем занимаешься поставленными задачами.
Я работал в Орсе, это лаборатория теоретической физики и статистических моделей Национального центра научных исследований Франции (CNRS). И кампус находился за городом в очень приятном месте, на плато Сакле, недалеко находится CEA, центр французских ядерных исследований. Там все пропитано эстетикой 60–80-х годов, когда во Франции бурно развивалась атомная промышленность. Многие лаборатории были созданы как раз для задач, связанных с этим. Например, моя лаборатория находилась рядом с Институтом ядерной физики. У меня самые приятные впечатления от работы в ней. Очень хороший коллектив. Что запомнилось — культурное
различие между русскими аспирантами и французами, вообще западноевропейцами (у нас в лаборатории было много ребят из Италии). Они более расслабленные, у них во всем art de vivre, «искусство жить». Им нужно пораньше уйти с работы, нужно на обед по расписанию, кофе пару раз в день на полчасика. Трудно было себе представить, что кто-то из них придет в лабораторию в выходные. Такое случалось, но крайне редко. Ну а в своих соотечественниках, оказавшихся там, я видел гораздо больше драйва: приходили рано, уходили поздно, работали в выходные, могли заработаться и пропустить обед. Знаете расхожую фразу: «Многие говорят, что футбол —
это вопрос жизни и смерти. Это полная ерунда. Футбол гораздо важнее». И тут по своим коллегам из России я видел, что для них наука — не вопрос жизни и смерти. Это гораздо важнее.
И./ Привычка к art de vivre не помешала Франции занять высокие места по разным параметрам, если мы возвращаемся к квантовым технологиям.
Да. В прошлом году Алан Аспе получил Нобелевскую премию за свои достижения. Кстати, сделанные географически очень близко от того места, где работал я: в двух станциях на электричке, его лаборатория располагалась в Эколь Политекник. Алан Аспе там проводил свой знаменитый эксперимент. Есть крупный стартап — компания Pasqal, которая зародилась тоже в Эколь Политекник. Это действительно одно из направлений, в которых есть школа. Она десятилетиями складывалась. Можно проследить научную династию: был другой лауреат Нобелевской премии, Клод Коэн-Таннуджи, он получил премию за создание методов охлаждения и улавливания атомов лазерами, что потом было использовано при создании определенных типов квантовых компьютеров. Поэтому, действительно, Франция хорошее положение занимает в этом направлении.
И./ Нобелевская премия 2022 года по физике имеет практическое значение для индустрии?
Она имеет идеологическое значение. Подтверждает, что научное сообщество полностью признало правоту базовых принципов, на которых строятся квантовые технологии. Нобелевская премия присуждена за зарождение новой области квантовой информатики, квантовой обработки информации. Стоит отметить, что премия дана за исследования, проведенные в 80-е годы. Мало кто уже сомневался в их правоте. Но проводились тщательные проверки результатов вплоть до 2016–2017 годов. И в этом есть серьезное такое, знаете, укрепление позиций. В 2012 году была получена Нобелевская премия: Серж Арош, опять же француз, и Дэвид Вайнленд — за базовые эксперименты с атомами, ионами и фотонами. А сейчас вот Алан Аспе, Джон Клаузер и Антон Цайлингер — за проверку неравенств Белла, это фундаментальный аспект квантовой физики и, собственно, квантовой телепортации, квантовой коммуникации.
Поэтому я думаю, что для бизнеса она имела серьезное психологическое значение. По моему опыту, многие люди пришли в бизнес с фундаментальным образованием. Поэтому для них Нобелевская премия — это определенный сигнал. Тот факт, что они могут проинвестировать в ту область, в которой недавно была получена Нобелевская премия, наверное, играет позитивную роль.
Я учился в аспирантуре в Париже, работал во Франции два года.
И./ Расскажите, чем отличается лаборатория.
Мне понравилось, как во Франции устроено образование. Там полная академическая свобода. Нужно набрать что-то около 100 баллов за год, но их можно набрать, посетив какие-то конференции, или сходив на один курс, или выполнив какую-то социально полезную работу. Это очень необременительно. В остальном аспирантура похожа на научную работу — приходишь и со своим руководителем занимаешься поставленными задачами.
Я работал в Орсе, это лаборатория теоретической физики и статистических моделей Национального центра научных исследований Франции (CNRS). И кампус находился за городом в очень приятном месте, на плато Сакле, недалеко находится CEA, центр французских ядерных исследований. Там все пропитано эстетикой 60–80-х годов, когда во Франции бурно развивалась атомная промышленность. Многие лаборатории были созданы как раз для задач, связанных с этим. Например, моя лаборатория находилась рядом с Институтом ядерной физики. У меня самые приятные впечатления от работы в ней. Очень хороший коллектив. Что запомнилось — культурное
различие между русскими аспирантами и французами, вообще западноевропейцами (у нас в лаборатории было много ребят из Италии). Они более расслабленные, у них во всем art de vivre, «искусство жить». Им нужно пораньше уйти с работы, нужно на обед по расписанию, кофе пару раз в день на полчасика. Трудно было себе представить, что кто-то из них придет в лабораторию в выходные. Такое случалось, но крайне редко. Ну а в своих соотечественниках, оказавшихся там, я видел гораздо больше драйва: приходили рано, уходили поздно, работали в выходные, могли заработаться и пропустить обед. Знаете расхожую фразу: «Многие говорят, что футбол —
это вопрос жизни и смерти. Это полная ерунда. Футбол гораздо важнее». И тут по своим коллегам из России я видел, что для них наука — не вопрос жизни и смерти. Это гораздо важнее.
И./ Привычка к art de vivre не помешала Франции занять высокие места по разным параметрам, если мы возвращаемся к квантовым технологиям.
Да. В прошлом году Алан Аспе получил Нобелевскую премию за свои достижения. Кстати, сделанные географически очень близко от того места, где работал я: в двух станциях на электричке, его лаборатория располагалась в Эколь Политекник. Алан Аспе там проводил свой знаменитый эксперимент. Есть крупный стартап — компания Pasqal, которая зародилась тоже в Эколь Политекник. Это действительно одно из направлений, в которых есть школа. Она десятилетиями складывалась. Можно проследить научную династию: был другой лауреат Нобелевской премии, Клод Коэн-Таннуджи, он получил премию за создание методов охлаждения и улавливания атомов лазерами, что потом было использовано при создании определенных типов квантовых компьютеров. Поэтому, действительно, Франция хорошее положение занимает в этом направлении.
И./ Нобелевская премия 2022 года по физике имеет практическое значение для индустрии?
Она имеет идеологическое значение. Подтверждает, что научное сообщество полностью признало правоту базовых принципов, на которых строятся квантовые технологии. Нобелевская премия присуждена за зарождение новой области квантовой информатики, квантовой обработки информации. Стоит отметить, что премия дана за исследования, проведенные в 80-е годы. Мало кто уже сомневался в их правоте. Но проводились тщательные проверки результатов вплоть до 2016–2017 годов. И в этом есть серьезное такое, знаете, укрепление позиций. В 2012 году была получена Нобелевская премия: Серж Арош, опять же француз, и Дэвид Вайнленд — за базовые эксперименты с атомами, ионами и фотонами. А сейчас вот Алан Аспе, Джон Клаузер и Антон Цайлингер — за проверку неравенств Белла, это фундаментальный аспект квантовой физики и, собственно, квантовой телепортации, квантовой коммуникации.
Поэтому я думаю, что для бизнеса она имела серьезное психологическое значение. По моему опыту, многие люди пришли в бизнес с фундаментальным образованием. Поэтому для них Нобелевская премия — это определенный сигнал. Тот факт, что они могут проинвестировать в ту область, в которой недавно была получена Нобелевская премия, наверное, играет позитивную роль.
август 2023