Россия отстала от Китая на 10 лет в том, в чем СССР был мировым лидером

На днях информационное агентство МИА Россия устами экспертов российского проекта «План 5−100» сообщило, что «Россия изучает передовой опыт Китая по разработке систем квантовой связи». Сам того не подозревая, главный пропагандистский рупор приоткрыл пропасть, которая отделяет Россию от лидера в развитии квантовых технологий. В частности в том же сообщении агентства говорится: «Директор Центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации» при МИСиС Юрий Курочкин рассказал: «Сегодня Китай является лидером в области квантовой коммуникации и создал сложную квантовую сеть, в том числе 2000 километров международной сети, тысячи километров городских сетей и средств спутниковой связи. Проекты квантовых сетей есть и в России, и в ЕС, и в США, но они находятся на начальной стадии. Кроме того, Китай в настоящее время является первой и единственной страной со спутниковой квантовой защищенной связью».

Почему это так важно для России и что это все означает? Как известно, в России в 2019 году была принята государственная Дорожная карта развития квантовых технологий (ДККТ). Как сказано в преамбуле ДК, «необходимым условием для прорыва в области КТ является не только поддержка исследований и запуск инфраструктурных проектов национального масштаба, но и реализация организационных мероприятий по преодолению барьеров. Общий бюджет программы, предлагаемой настоящей ДК, составляет 51,1 млрд руб., включая внебюджетное финансирование в размере 8,7 млрд рублей».

Кое-кто спросит: зачем тратить такие деньги на непонятные и загадочные технологии? Ответ на этот вопрос содержится в Дорожной карте: «Первая квантовая революция, ознаменовавшая развитие физики в первой половине XX века, привела к появлению лазеров, транзисторов, ядерного оружия, а впоследствии — мобильной телефонной связи и интернета. Технологии „первой квантовой революции“ сегодня применяются практически повсеместно: в компьютерах, мобильных телефонах, планшетах, цифровых камерах, системах связи, светодиодных лампах, МРТ-сканнерах, сканирующих туннельных микроскопах и многих других приборах. По различным экспертным оценкам оценка индустрии „первой квантовой революции“ в денежном выражении составляет 3 трлн долл. США в год».

То есть практически все, чем мы пользуемся в повседневной и не повседневной жизни, как раз относится к квантовой физике. Она же определит дальнейшее развитие человечества, которое, оказывается, стоит на пороге новой технологической революции. «С конца XX века мир находится на пороге «второй квантовой революции», которая может оказать на мир еще большее влияние. Ее ключевое отличие от «первой квантовой революции», в которой технологии и приборы строились на управлении коллективными квантовыми явлениями, заключается в способности управлять сложными квантовыми системами на уровне отдельных частиц, например, атомов и фотонов. Технологии, основанные именно на таком высоком уровне контроля над индивидуальными квантовыми объектами, принято объединять термином «квантовые технологии», — так говорится в ДККТ. Хорошо, что в России это поняли, хоть и с опозданием.

На этих технологиях будут построены супербыстродействующие компьютеры будущего, закрытая для прослушивания сверхскоростная связь и бог знает, что еще.

На данный момент научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в этой области идут в трех направлениях: создание квантового компьютера, квантовых линий связи и квантовых сенсоров. Предполагается, что квантовый компьютер будет намного более быстрый, чем современные суперкомпьютеры. Как говорят ученые, это не только перевернет цифровой мир, но и может угрожать тем странам, которые не будут обладать такими технологиями. Супербыстродействующий компьютер сможет расшифровывать существующие коды, взламывать имеющиеся сети связи и коммуникаций. Защитой от этого служат квантовые линии связи.

Как говорится в ДККТ, «в технологически развитых странах исследования и разработки в области КТ находятся под бдительным вниманием государства. Крупные государственные инвестиции в эту научно-технологическую область объясняются стратегической важностью квантовых технологий для обеспечения защищенности интересов государства, в частности, в информационной сфере. Геополитические лидеры создают целевые программы развития КТ».

В США Конгрессом утвержден проект развития КТ объемом 20 млрд долларов, в Европе действует программа «Quantum Flagship» с бюджетом более 3 млрд евро (после завершения предыдущей программы 2013−2016 гг.), в Китае создана Национальная квантовая лаборатория с бюджетом 12 млрд долларов (840 млрд рублей, в 14 раз больше, чем выделено на Дорожную карту КТ в России). Владимир Егоров, директор лаборатории квантовых коммуникаций, руководитель лаборатории квантовой информатики Национального исследовательского университета ИТМО, считает, что квантовая защита информации сегодня имеет практическое значение, поскольку у нее есть преимущества даже перед лицом традиционных неквантовых угроз. «Пока нет квантового компьютера, и не все потенциальные пользователи понимают необходимость принятия квантовых технологий. Мы уделяем пристальное внимание тем бизнес-моделям и услугам, которые предлагает Китай. Китай обладает передовым опытом в этой области. Это очень интересный опыт. Для России технология не является недостижимой», — считает Егоров.

Как видим, в Китае уже давно поняли, о чем идет речь и несколько десятилетий работают в этом направлении. Там ассигнуются намного большие средства на квантовые исследования. Построена и введена в эксплуатацию первая в мире линия квантовой связи Пекин-Шанхай. На орбиту Земли запущены несколько спутников квантовой связи. Первый в мире такой спутник под названием «Мо Цзы» стартовал в 2015 году в рамках китайско-австрийской программы «Квантовые эксперименты в космическом масштабе» (QUESS, Quantum Experiments at Space Scale).

Китайско-австрийский проект QUESS, на который было потрачено свыше 100 млн долларов, осуществлялся с 2011 года. В том числе проводились эксперименты для установки защищенного канала связи между Пекином и Веной (с возможностью вовлечения в него станций в Италии и Германии). Такой межконтинентальный канал может проложить путь будущему квантовому интернету.

Промежуточным итогом проекта стал и вывод на околоземную орбиту аппарата «Мо Цзы» весом в 600 кг, который теперь обращается вокруг Земли на высоте 500 км. Оборудование на «Мо-Цзы» позволяет проводить эксперименты на основе технологии квантовой телепортации. По планам к 2030 года Китай намерен создать группировку квантовых спутников, которая покроет всю планету. Задумка в том, чтобы создать новый вид связи, исключающей перехват и декодирование информации.

СССР был мировым лидером в области квантовой физики. Именно за работы в этой области были удостоены Нобелевской премии академики Басов и Прохоров. Многие другие наши нобелевские лауреаты по физике, включая Капицу, Гинзбурга и Алферова, работали в близких областях. Академик Жорес Алферов в последний год своей жизни с горечью заметил, что выдающиеся исследования отечественных ученых не востребованы в России ни государством, ни обществом. Именно поэтому сильнейшая в мире советская квантовая школа была разрушена, многие ученые эмигрировали на Запад. Не случайно в области создания квантового компьютера лидируют США.

Тем не менее, в России также есть наработки в этой сфере. Так, специалистам из негосударственной исследовательской организации «Российский квантовый центр» удалось запустить первую линию квантовой защищенной связи протяженностью в 30 км. Она соединила два здания Газпромбанка в российской столице. Общий объем инвестиций в проект составил 450 млн рублей. Российский проект отличается от аналогичных разработок в других странах тем, что в нем использовались не специально созданные линии квантовой связи, а обыкновенные оптоволоконные. В соответствии с ДККТ в текущем году должна быть введена в действие квантовая линия связи Москва-Петербург. Произойдет ли это?

По словам зампреда правления Газпромбанка Дмитрия Зауэрса, Россия отстает в области квантовых исследований и разработок на 10 лет. Будем надеяться, что ДККТ позволит России сократить это отставание. Хотя надежд немного. И вот почему.

Как мы помним, МИА «Россия сегодня» цитировало экспертов российского проекта «План 5−100». Это государственная программа, направленная на повышение конкурентоспособности российских университетов, основной целью которой было вхождение 5 российских вузов в топ-100 мировых рейтингов. Такую задачу еще в 2012 году в знаменитых «майских указах» поставил президент Путин. За реализацию проекта отвечало Министерство науки и высшего образования. Также организатором проекта выступал Международный совет по повышению конкурентоспособности, в который входили вице-премьер Татьяна Голикова, заместитель министра финансов, а в последующем глава Минобразования Михаил Котюков, глава Сбербанка Герман Греф и другие.

В нынешнем году программа завершается, как можно судить, сокрушительным провалом. Не так давно Счетная палата, проанализировала реализацию проекта «5−100» и сделала вывод, что его цель не достигнута. Ни один российский университет из числа участников программы по повышению конкурентоспособности вузов «5−100» не вошел в первую сотню институциональных рейтингов ведущих мировых университетов, то есть британских QS, THE, китайского ARWU. Об этом говорится в аналитическом докладе Счетной палаты, посвященном анализу эффективности господдержки отечественных университетов в рамках проекта.
В первую сотню вузов двух мировых рейтингов в 2020 году попал лишь МГУ — 89-е место в рейтинге QS, 93-е место в рейтинге ARWU; в рейтинге THE он 189-й. Однако МГУ не был участником проекта «5−100». А между тем, за семь лет на реализацию проекта «5−100» было выделено из бюджета 80 млрд рублей. (чуть больше, чем на ДККТ). Если такая же участь постигнет и наши квантовые разработки, это грозит России стратегическим отставанием. И никакие пушки и ракеты не помогут.

Об авторе: Михаил Морозов, обозреватель газеты «Труд»