Квантовая революция уже на пороге: почему через два года мир может измениться до неузнаваемости

Мир стоит на пороге очередного технологического перелома, сравнимого по масштабу с появлением интернета или персональных компьютеров. По оценке проректора Национального исследовательского ядерного университета МИФИ, президента консорциума «Большой МИФИ» Валерия Романюка, уже в ближайшие 18–24 месяца человечество может стать свидетелем начала новой квантовой революции.

Выступая на площадке Петербургского международного экономического форума, учёный заявил, что момент истины наступит тогда, когда квантовый компьютер сможет решить задачу, имеющую реальную практическую ценность и недоступную для традиционных суперкомпьютеров.

«Как только взломают что-то действительно ценное с помощью квантового компьютера, сразу все побегут искать, где и как учиться квантам. Но это будет уже поздно», —

отметил эксперт.

От научной теории к технологическому оружию

Первая квантовая революция произошла более ста лет назад, когда физики открыли фундаментальные законы микромира. Работы Макса Планка, Альберта Эйнштейна, Нильса Бора и других учёных позволили создать квантовую механику — теорию, которая объяснила устройство атомов и элементарных частиц.

Именно эта научная база впоследствии привела к появлению лазеров, полупроводников, микросхем, магнитно-резонансной томографии и множества других технологий, без которых невозможно представить современную цивилизацию.

Однако нынешняя революция принципиально отличается от первой. Если сто лет назад речь шла о понимании природы квантовых явлений, то сегодня человечество пытается научиться управлять ими в промышленных масштабах.

Главным символом нового этапа стали квантовые компьютеры.

Почему квантовый компьютер способен изменить всё

Обычные компьютеры работают с битами, которые могут принимать значение либо «0», либо «1». Квантовые вычислительные системы используют кубиты — особые элементы, способные находиться сразу в нескольких состояниях одновременно благодаря явлению суперпозиции.

Кроме того, кубиты могут быть связаны между собой квантовой запутанностью — феноменом, который Эйнштейн когда-то называл «жутким дальнодействием».

В результате некоторые вычисления выполняются не последовательно, а параллельно в огромном количестве вариантов. Для ряда задач это означает ускорение в тысячи, миллионы и даже миллиарды раз по сравнению с классическими машинами.

Наиболее перспективными направлениями применения квантовых технологий считаются:

• разработка новых лекарств и материалов;
• моделирование сложных химических реакций;
• оптимизация логистических систем;
• создание сверхточных навигационных комплексов;
• финансовое моделирование;
• искусственный интеллект нового поколения;
• криптография и информационная безопасность.

По мнению многих экспертов, тот, кто первым получит устойчивое преимущество в области квантовых вычислений, сможет диктовать правила игры на глобальном технологическом рынке.

Угроза для современной кибербезопасности

Особое беспокойство специалистов вызывает возможность взлома современных криптографических систем.

Сегодня практически вся мировая цифровая экономика опирается на методы шифрования, которые считаются надёжными именно потому, что классическим компьютерам потребовались бы сотни или тысячи лет для подбора необходимых ключей.

Однако достаточно мощный квантовый компьютер способен сократить это время до часов или даже минут.

Речь идёт не только о банковских операциях. Под угрозой могут оказаться государственные коммуникации, системы военного управления, корпоративные базы данных и инфраструктура критически важных объектов.

Именно поэтому ведущие страны мира уже сейчас активно инвестируют в разработку так называемой постквантовой криптографии — новых алгоритмов защиты информации, устойчивых к атакам квантовых машин.

Гонка держав: кто лидирует в квантовой сфере

Сегодня квантовая гонка становится одним из ключевых направлений глобального технологического соперничества.

Крупнейшие инвестиции в отрасль направляют США, Китай, страны Европейского союза, Великобритания, Япония и Южная Корея.

В разработках участвуют не только государственные научные центры, но и крупнейшие технологические корпорации. Миллиарды долларов вкладываются в создание квантовых процессоров, сетей связи и специализированного программного обеспечения.

Россия также развивает собственные компетенции в данной области. По словам Валерия Романюка, одним из важных центров координации исследований выступает Научно-экспертный совет Российского союза промышленников и предпринимателей по квантовым технологиям.

Перед страной стоит задача не только сохранить научный потенциал, накопленный ещё в советские годы, но и обеспечить его коммерческое применение.

Рынок труда ждут серьёзные перемены

Эксперты подчёркивают, что квантовая революция неизбежно приведёт к трансформации рынка труда.

Потребуются тысячи специалистов нового профиля: физиков, математиков, инженеров, программистов, специалистов по квантовым алгоритмам и информационной безопасности.

Многие профессии, связанные с обработкой данных и вычислениями, будут постепенно меняться под воздействием новых технологий.

Эти прогнозы перекликаются с заявлениями президента России Владимира Путина, который ранее предупреждал о масштабном влиянии искусственного интеллекта на занятость населения. По его словам, миллионы людей во всём мире могут столкнуться с необходимостью переобучения и смены профессии.

Если развитие ИИ и квантовых технологий совпадёт по времени, мир может получить беспрецедентный по скорости технологический скачок.

Почему готовиться нужно уже сейчас

Несмотря на то что полноценные универсальные квантовые компьютеры пока остаются сложной инженерной задачей, многие специалисты считают, что переломный момент действительно близок.

История показывает, что технологические революции происходят быстрее, чем ожидает большинство людей. Интернет, мобильная связь и искусственный интеллект ещё недавно казались технологиями будущего, а сегодня стали повседневной реальностью.

Поэтому предупреждение учёных о необходимости заранее осваивать новые компетенции выглядит вполне обоснованным. Когда квантовые технологии начнут массово демонстрировать практическую эффективность, времени на адаптацию у бизнеса, образовательных учреждений и специалистов может оказаться значительно меньше, чем кажется сегодня.

Новая эпоха начинается

Квантовая революция всё чаще перестаёт восприниматься как отдалённая научная перспектива. Она постепенно превращается в реальный фактор мировой экономики, политики и безопасности.

Если прогнозы специалистов окажутся верны, уже в ближайшие два года человечество может увидеть событие, которое станет отправной точкой новой технологической эпохи. И тогда главным вопросом окажется не то, наступила ли квантовая революция, а кто успел к ней подготовиться.

Ранее журналисты сайта «Пронедра» писали, что квантовый свет усилил лазерные процессы в 20 раз без разрушения образцов