Квантовые технологии открывают невиданные прежде перспективы, и до сих пор непонятно, где простираются границы этих возможностей. Одно можно сказать точно – скоро мир кардинально изменится. Насколько человечество продвинулось к новой реальности и чего от неё стоит ожидать, в интервью «Пульту управления» рассказал председатель Технического комитета 194 «Кибер-физические системы», заместитель директора АНО «Платформа НТИ» Никита Уткин.
– Никита Александрович, практически все передовые государства сейчас уделяют большое внимание квантовым технологиям. Расскажите о ключевых тенденциях в их
фото: 123rf/legion-media
развитии – как далеко удалось продвинуться?
– Судить о трендах в развитии квантовых технологий можно по прямым и косвенным показателям. Но не стоит абсолютизировать эти значения, ведь интерпретировать их можно по-разному. Например, за последние годы зарегистрировано порядка 2/3 от всего количества патентов в области квантовых технологий. Более половины из них у Китая. В данном контексте эта страна – однозначный лидер направления, сумевший добиться серьёзного прорыва по квантовым коммуникациям и вычислениям. Но будем объективны, в Китае система управления исследованиями достаточно специфична – они избыточно патентуют. Как инструмент борьбы с этим в одной известной китайской компании есть даже ежегодная премия за самый глупый патент.
По всей видимости, пик патентования уже пройден. Говорит ли это о потере интереса? Нет, скорее это свидетельствует о том, что сугубо научно-исследовательская работа всё больше переходит в область практического применения. И это одна из ключевых тенденций в настоящее время. Исследования становятся всё более точечными, а по некоторыми направлениям и менее публичными. Само применение квантовых технологий уже априори рассматривается в контексте двойного назначения.
Идея квантового превосходства сейчас сильно довлеет не только над отдельными компаниями и корпорациями, но и над целыми государствами и их объединениями. В эту игру включаются все. Если не для того, чтобы в ней победить, то хотя бы для того, чтобы не проиграть. Даже в одном из аспектов, например в постквантовой криптографии, упущенные возможности не сулят ничего хорошего и могут обернуться поражением ещё до начала реального противостояния.
Но это лишь одна сторона вопроса. Другая – переход к практике требует не только конкурентной борьбы по отдельным направлениям, но и всё-таки кооперации. Причём глобальной, в части формирования технического регулирования отрасли – международных стандартов.
Не случайно в 2023 году Международная организация по стандартизации (ИСО) и Международная электротехническая комиссия (МЭК) сделали революционный шаг и впервые за четверть века решили создать новый совместный технический комитет «Квантовые технологии» (IEC/ISO JTC 3: Quantum technologies).
Мы наблюдаем, как формируется новая отрасль, которая не только перспективна, важна и нужна, но и окажет влияние на уже существующие технологические направления, в значительной степени изменит их основы и бизнес-модели: это хорошо иллюстрируют S-кривые технологического развития. По всей видимости, квантовые технологии – это новая S-кривая технологического развития, которая изменит траектории движения всех предыдущих. Или, как принято говорить в мире, квантовые технологии – это the next big think.
Таким образом, с одной стороны, сейчас мы видим глубокое размежевание коллег по направлениям исследовательской работы и всё больший выход на практику. А с другой – некоторую консолидацию и зрелость в формировании единых международных подходов уже на самых верхнеуровневых площадках.
фото: Сергей Киселев/ агентство «Москва»
– На заседаниях нового международного комитета вы являетесь главой российской делегации. В чём специфика такого формата взаимодействия и какие возможности он открывает для нашей страны?
– Важная особенность данной международной площадки и формата работы на ней состоит в том, что в комитет входят не организации и физлица, а государства и их представители. Поэтому документы ИСО и МЭК имеют статус международных стандартов.
Состав российской делегации на первом заседании, состоял из специалистов АНО «Платформа НТИ» и ОАО «РЖД». Заседание носило официальный, преимущественно установочный характер, большая часть совместной деятельности была посвящена определению основных направлений будущей работы.
Были созданы соответствующие рабочие группы: «квантовые коммуникации», «квантовые вычисления», «квантовые датчики и моделирование», а также «перспективные квантовые направления» и «квантовый генератор случайных чисел». Важно отметить, Россия обозначила свой интерес к работе по каждому из направлений.
Второе заседание прошло осенью в Эдинбурге. Оно было посвящено уже конкретным наработкам. Так, например, сразу по нескольким направлениям было проведено уже с полдюжины дистанционных заседаний, на которых обсуждались предложения стран в содержание будущих документов.
Эта работа не только про представление своей позиции и подходов, но и про осознание того, какие взгляды у коллег в мире, – про объективный консенсус. Научный, инженерный подход не терпит вкусовщины. Здесь поиск решения носит объективный характер.
Новые стандарты окажут влияние на будущее квантовых технологий, а вместе с ними на расклады глобального технологического ладшафта и технологического суверенитета его участников. Сейчас считаное количество стран борется за объективный технологический суверенитет на новых рынках. Кто-то из них выбьется в лидеры, кто-то обеспечит конкурентные позиции. Остальные же возьмут подходы победивших или большинства, что чаще всего становится одним и тем же.
Стандарты квантовых технологий и «правила игры» развития рынков будут сформированы и распространены, хотим мы этого или нет.
В этом плане важность участия России и отечественных специалистов крайне критична. В интересах развития и страны, и российских компаний – участвовать в создании международных стандартов и занимать лидирующие позиции в формировании этих «правил игры».
Можно иметь выдающиеся научные и технические решения и даже в моменте опережать другие страны, но если эти подходы не заложить в соответствующие международные стандарты, то грош цена этой работе. Потому что не существует никакой локальной конкурентоспособности. Или она глобальна – или её нет вообще. Так же и с технологическим суверенитетом – либо он обеспечивается в рамках общепризнанных подходов на глобальном рынке, либо это миф.
Все страны-лидеры, стремящиеся к обеспечению технологического суверенитета, активно участвуют в этой работе, мотивируя свои исследовательские центры, компании и экспертов к работе по созданию международных стандартов. Те же страны, которые этим не занимаются, вынуждены играть по чужим правилам. В таком случае ни о каком технологическом суверенитете не может идти даже и речи.
– Ранее в России были разработаны национальные стандарты в области квантовых технологий. Они будут учитываться при разработке международных документов?
– В разработке национальных стандартов отражены подходы, главенствующие в рамках отечественных технологических школ, и в каком-то смысле – уважительное противостояние. При этом они во многом учитывают международные практики и общепризнанную терминологию. Важно заметить, что у истоков этой работы стояли специалисты сразу нескольких центров компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ), посвятившие долгое время этой работе. В частности, Центр компетенций «Технологии беспроводной связи и Интернета вещей» на базе Сколтеха, Центр квантовых технологий на базе МГУ имени М.В. Ломоносова, Центр квантовых коммуникаций НТИ на базе МИСиСа, Лидирующий исследовательский центр «Национальный центр квантового интернета» Университета ИТМО и другие.
Что же касается применения этих подходов, то здесь нас ждёт большая работа. В этом плане очень важно, что в 2023–2024 годах в национальном поле были заложены консенсусные подходы, потому что не стоит выходить на международный уровень с отсутствующей или – что хуже – с конфликтной позицией на собственной стороне. В этом плане разработанные и утверждённые национальные стандарты являются для нас большим подспорьем. Отнюдь не в каждой стране, даже среди технологических лидеров, консенсусные подходы зафиксированы на государственном уровне в соответствующих регуляторных документах.
В рамках национальной стандартизации нам действительно удалось обеспечить локальную победу. Но далась она непросто, и сейчас крайне важно развить этот успех. Ведь зачастую, особенно на начальных этапах, мы сталкивались с отсутствием желания взаимодействия между различными научно-техническими школами и, к сожалению, замечали, что оно носит весьма сознательный характер. Не стоит забывать, что нас не так много и мы не настолько богаты, чтобы позволять себе отсутствие кооперации и консенсуса на национальном уровне. Поэтому честь и хвала экспертному сообществу, что при работе над первыми сериями национальных стандартов были приложены определённые усилия и конструктивный диалог между коллегами был найден. Это достижение явилось ключевым и предопределило появление хорошего шанса на дальнейшее развитие и тиражирование наработок в данной сфере.
Логичным продолжением этой работы стало формирование и утверждение во второй половине 2024 года Плана мероприятий по продвижению российских интересов по международной стандартизации в высокотехнологичной области «Квантовые коммуникации» на период до 2030 года. Как я интерпретирую данную новость: если есть утверждённый план по международной работе, значит, он необходим к исполнению и должен быть поддерживаем – а значит, самое время переходить от инициативного формата работы к более системному и обеспеченному ресурсами.
– В настоящее время в России есть целая экосистема развития квантовых технологий. Расскажите, в чём её уникальность?
– Прежде всего в ней значительная роль отводится государству. Напомню, ранее Правительством Российской Федерации была утверждена Концепция регулирования отрасли квантовых коммуникаций до 2030 года. Опять же не каждая страна может похвастаться приоритизацией технологического направления на национальном уровне, которое ставило бы своей целью бесшовное и наиболее эффективное раскрытие потенциала рынка.
Кроме того, в экосистеме присутствуют ключевые государственные корпорации в лице ОАО «РЖД», ГК «Ростех» и ГК «Росатом». Есть целый ряд крупных компаний и – что важно – молодые технологические компании, которые с большей скоростью проверяют различные гипотезы и рождают инновации.
Нельзя проигнорировать и роль Национальной технологической инициативы (НТИ), и АНО «Платформа НТИ», в частности, как в поддержке отдельных технологических компаний, так и в развитии нормативного регулирования в данной тематике, включая первые национальные стандарты, о которых мы с вами говорили ранее.
Важную роль играет также регулятор, который взял на себя смелость и предложил новые подходы для рынка. Это особенно показательно в сравнении. В ряде стран только начинается работа по сертификации в области квантовых технологий. У нас же ещё в 2017 году ФСБ России утвердила временные требования к квантовым криптографическим системам для информации, не содержащей гостайну. А в 2022 году выдала первый сертификат на средство криптографической защиты информации (СКЗИ). Без этого у отраслевых игроков не было бы рыночной мотивации, а значит, и многих разработок и решений.
Совокупность факторов, сформированных внутри национальной экосистемы, крайне важна. Она позволяет вырабатывать консолидированную позицию и опосредует разных участников, в том числе государство, корпорации, средний и малый бизнес, научно-исследовательские центры. Все необходимые элементы для развития квантовых технологий у нас есть, и это неплохой промежуточный итог.
– Вы говорите, что сейчас происходит переход к практическому применению квантовых технологий. Как именно они изменят нашу жизнь?
– Предлагаю посмотреть на это с двух точек зрения: технологической и отраслевой. Что касается первой, развитие квантовых технологий создаёт не только новые направления, но и меняет смежные. Уже очевидно, что они повлияют на криптографию, защиту и достоверность информации. Квантовый компьютер за короткое время произведёт все вычисления, на которые самому передовому оборудованию сейчас потребуется несколько десятилетий.
Квантовые коммуникации меняют логику организации коммуникаций и связи, которая является востребованной во многих сферах жизни, включая банковскую и страховую. Да и кто из корпоративных пользователей в современном мире готов пожертвовать конфиденциальностью передаваемой информации?
Большую пользу новые технологии принесут и в рамках других отраслей. Одна из важнейших – здравоохранение. Благодаря квантовому моделированию, например, можно будет существенно повысить качество и скорость исследовательских работ для создания новых эффективных препаратов. Квантовый Интернет вещей может радикально изменить представление о функциональности и безопасности персональных медицинских помощников и предиктивной аналитике в медицине.
Продолжая эту логику, крайне интригующим видится потенциал развития направления Квантового Интернета вещей в других сферах. В связи с тем, что технически он развивается на стыке тематик Интернета вещей, от которого ему достались ключевые архитектурные принципы построения взаимодействия, и квантовых коммуникаций, обеспечивающих организацию управления и мониторинга квантовой сетью, во многих сферах человеческой жизни ему может найтись органичное применение.
Потенциал использования данной технологии поддерживается, с одной стороны, трендом на рост числа подключённых устройств, которые встречаются повсеместно: от носимых гаджетов и бытовых приборов до промышленных решений и решений уровня «умный дом»/«умный город», а с другой стороны – трендом на поиск решений для обеспечения безопасности.
Если говорить о безопасности в целом, то ещё один важный аспект – технологический суверенитет и национальная безопасность. Квантовый компьютер сделает неактуальными все имеющиеся подходы и наработки человечества в области криптографии. Однако я бы не стал акцентировать внимание только на криптографии. Всё же возможности, связанные с квантовыми технологиями, намного шире и многограннее. С учётом того, насколько сейчас связаны системы и технологии в мире, становится понятно, что вся информация с определённого момента перестанет быть сколько-нибудь приватной и защищённой. И тут снова раскрывается потенциал квантовых коммуникаций.
– На ваш взгляд, на чём сейчас стоит заострить внимание, чтобы достичь прорыва в квантовых технологиях?
– Необходимо совершить два ключевых перехода: от научных исследований и разработок к проектам, а затем от проектов к реальному бизнес-применению.
Для этого, безусловно, необходимо развивать и поддерживать кадровый потенциал. Сейчас на глобальном рынке специалистов по квантовым технологиям в лучшем случае несколько сотен тысяч, а нужны миллионы. Привлечь их из смежных отраслей так просто не получится, там тоже дефицит, плавно переходящий в кадровый голод. При этом без мотивированных образованных людей ничего не получится. За яркой витриной любых открытий, внутри любых заметных достижений всё равно находятся конкретные люди.
Ещё одна составляющая – аппетит глобальной экосистемы к опережающему регулированию. Без этого разработки не выйдут из исследовательских кабинетов и не дойдут до статуса проектов. Необходимо желание всех участников к поиску консенсуса в рамках стандартизации, а затем масштабирование и распространение принятых подходов.
Разумеется, требуется и финансирование. И речь не только про государственное финансирование – это необходимое, но никак не достаточное условие. Нужны частные средства – желательно так называемые умные деньги технологических инвесторов, – когда привлекаемый в проекты капитал подтягивает за собой деловые связи, рыночную экспертизу, каналы продаж, корпоративных партнёров и т.д., потому что без него второй переход (к реальному бизнес-применению) состояться не сможет. Очень важно, чтобы были такие люди, которые нивелируют технологические и бизнес-риски развития проектов и ускорят внедрение разработок в реальных отраслях. Как для исследовательского центра важно получать обратную связь по своим разработкам, так и для технологического бизнеса важно получать его по своим проектам и решениям. Ни одна из этих связок не имеет права на разрыв. Проект никогда не станет коммерчески успешным, если не будет находиться в режиме постоянных тонких настроек с заказчиками – реальным бизнесом.
Отдельно хочу подчеркнуть роль регуляторов. Сейчас любым неосторожным движением и даже публичным заявлением можно не только убить отдельную научную школу, но и обрезать развитие всей отрасли. Поэтому консерватизм, который присущ людям, работающим на стороне регуляторов, должен быть несколько умеренным и максимально деликатным.
Научные наработки сравнимы с маленькими детьми. Они ещё не окрепли, и с ними нужно быть особенно бережными, чтобы не лишить их будущего развития, не придушить в нынешнем состоянии раннего развития. Это просто фантастической важности вопрос.
Не менее важно и взаимодействие с международными регуляторами. Если будут продвигаться подходы вредные – дискриминационные, противоречащие нашим, то ни о какой глобальной конкурентоспособности и внедрении отечественных технологий не будет идти и речи. Именно поэтому необходимо отстаивать свои позиции, добиваться включения наших предложений в международные стандарты.
Подводя итог, можно сказать, что произведение ключевых составляющих, включая кадровый потенциал, научные и практические наработки, национальное и международное регулирование, даст нам то самое значение, которое с течением времени можно будет интерпретировать как успех.
Беседовал Алексей Алеев
фото: Сергей Киселев/ агентство «Москва»