Квантовое вдохновение: прорыв Росатома

Росатом совершил прорыв, впервые применив квантовые вычисления для оптимизации производства и поставок ядерного топлива в рамках проекта «Прорыв». Это достижение сокращает время расчётов с часов до минут, укрепляя лидерство России в квантовых технологиях. Проект открывает путь к экспорту инноваций и повышению эффективности атомной энергетики.

Атомные достижения

В 2024 году госкорпорация «Росатом» успешно реализовала первый пилотный проект по применению квантовых вычислений в атомной отрасли. В рамках национального проекта «Прорыв» решена тестовая задача оптимизации долгосрочного планирования производства и поставки ядерного топлива с использованием квантово-вдохновлённых алгоритмов. Это достижение сократило время расчётов с нескольких часов до минут, улучшив логистику и загрузку производственных мощностей.

Проект стал частью 17 пилотных инициатив, запущенных в 2024 году, четыре из которых уже используют квантовые алгоритмы. Для России это шаг к технологическому суверенитету, а для мирового сообщества — пример применения квантовых технологий в промышленности. Успех подчёркивает способность России конкурировать в глобальной гонке за квантовое лидерство, предлагая решения для атомной энергетики.

«Росатом» осторожно идет вперед в деле применения квантовых вычислений. В логистике, в машиностроении, в работе с ядерным топливом. И, конечно, в проектах АЭС четвертого поколения – это вообще уникальный пример, тут в нашем понимании без квантовых технологий вообще не обойтись. Учиться решать индустриальные задачи с применением квантовых вычислений и алгоритмов необходимо уже сегодня. Чтобы мы были готовы к практической деятельности с появлением промышленного квантового компьютера

Алексей Лихачёв

генеральный директор ГК «Росатом»

Перспективы строительства АЭС нового поколения

Успех пилотного проекта открывает широкие перспективы. Масштабирование квантовых алгоритмов позволит экспортировать программное обеспечение для логистики и управления атомными станциями, особенно в страны Азии, Африки и Латинской Америки, развивающие ядерную энергетику. Решения, такие как оптимизация топливного цикла и цифровые двойники, могут быть интересны многим.

Для России технологии повысят эффективность машиностроения, энергетики и строительства АЭС нового поколения, сокращая затраты и риски. Проект также стимулирует развитие образования: вузы, такие как НИЯУ МИФИ, уже готовят специалистов по квантовым технологиям. Значительные инвестиции в это направление поддерживают амбиции России достичь 75 кубитов к 2025 году, укрепляя её позиции на глобальном рынке.

Ретроспектива развития

За последние пять лет Россия сделала значительные шаги в квантовых вычислениях. В 2020 году Росатом представил дорожную карту развития квантовых технологий, нацеленную на создание процессоров для промышленности. В 2023 году появились прототипы 16- и 20-кубитных компьютеров, а в 2024 году создан 50-кубитный ионный квантовый компьютер при участии Росатома.

Россия вошла в число шести стран с системами ≥50 кубитов, опережая многие западные разработки. В отличие от США и ЕС, где исследования сосредоточены в университетах и стартапах, Россия делает акцент на промышленное применение, особенно в атомной отрасли. Проект «Прорыв» стал логичным продолжением этих усилий, демонстрируя переход от прототипов к реальным задачам.

Россия укрепляет позиции в атомной отрасли

Решение задачи оптимизации топливного цикла с помощью квантовых алгоритмов — это переход от теории к практике, укрепляющий позиции России в атомной отрасли. К 2026 году ожидается внедрение квантовых решений в реальные процессы, а к 2030 году они станут стандартом в ядерной энергетике.

Экспортный потенциал этих технологий и решений высок: адаптация ПО для глобального рынка привлечёт многие страны, развивающие АЭС. Однако для дальнейшего развития проекта необходима масштабная научно-техническая кооперация на международном уровне, а также дополнительные инвестиции в масштабируемые квантовые компьютеры и подготовку кадров.