«Банк задач» Росатома: квантовый портфель будущего

Системный подход к квантовому будущему

Проект «Банк задач» представляет собой уникальную инициативу по подготовке к эре практических квантовых вычислений. «Росатом» создаёт структурированный портфель задач, которые будут готовы к немедленной реализации, как только технология достигнет необходимого уровня зрелости. Этот подход минимизирует временные потери и обеспечивает конкурентное преимущество в период перехода к квантовым технологиям.​

Стратегическая цель проекта — к 2030 году иметь готовую экосистему задач и алгоритмов для полноценного использования квантовых процессоров промышленной мощности. В перспективе это позволит России занять лидирующие позиции в практическом применении этих технологий.​

Перспективы медицины

Медицинские приложения составляют значительную часть российского квантового портфеля. Квантовые алгоритмы способны улучшить молекулярное моделирование, ускоряя разработку новых лекарственных препаратов в десятки раз по сравнению с классическими методами.​

Особый интерес представляют квантовые симуляции белковых взаимодействий и генетических процессов. Квантовые процессоры могут справляться с такими задачами естественным образом благодаря квантовой природе самих моделируемых процессов.​

«Мы сейчас последовательно и системным образом работаем над тем, чтобы в разных областях найти конкретные применения [квантовых компьютеров]. И сейчас уже портфель пилотных проектов - семнадцать задач. На следующий год мы рассчитываем, что их количество увеличится до нескольких десятков. И эта работа должна привести к тому, что на горизонте 2030-го года, когда появится мощный квантовый компьютер, мы будем готовы как заказчики им в полной мере воспользоваться»

Екатерина Солнцева

Директор по квантовым технологиям Госкорпорации «Росатом»

Российские специалисты прорабатывают алгоритмы для персонализированной медицины, основанные на анализе геномных данных пациентов. Квантовые системы смогут обрабатывать огромные массивы информации, выявляя сложные взаимосвязи между генотипом и предрасположенностью к заболеваниям, что открывает путь к превентивной медицине нового поколения.​

Инженерные задачи и промышленные приложения

Промышленная часть квантового портфеля «Росатома» включает оптимизационные задачи, важные для атомной отрасли. Квантовые алгоритмы оптимизации могут улучшить логистические процессы, планирование и управление сложными производственными цепочками.​

Особое внимание уделяется задачам теплопереноса и моделирования материалов — областям, где квантовые вычисления уже продемонстрировали первые результаты. Российские специалисты протестировали решение модельной задачи теплопереноса на 50-кубитном квантовом компьютере, что стало прецедентом применения квантовых технологий в атомной отрасли.

Портфель также включает задачи криптографии и кибербезопасности. С развитием квантовых технологий возникает двойственная ситуация: они одновременно угрожают существующим методам шифрования и предлагают новые способы защиты информации. Разрабатываются алгоритмы, устойчивые к атакам квантовых компьютеров.

Дорожная карта

К 2026 году «Росатом» планирует расширить портфель до нескольких десятков задач, покрывающих основные направления применения квантовых вычислений. В период 2028-2030 годов начнется активное тестирование готовых алгоритмов на промышленных квантовых системах, что даст первые коммерческие продукты и прототипы.

Реализация амбициозных планов сталкивается с серьезными техническими ограничениями современных квантовых компьютеров. 50-кубитные системы представляют собой достижение, но для многих практических приложений потребуются системы с сотнями и тысячами кубитов.

Успех российской квантовой стратегии будет зависеть от синхронизации развития «железа» и программного обеспечения. «Банк задач» решает вторую часть этого уравнения, создавая софтверную экосистему для будущих квантовых процессоров.