Виртуальная квантовая лаборатория: как МИФИ делает науку доступнее

Цифровой двойник

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» представил инновационный образовательный инструмент — «виртуальную квантовую лабораторию».

Это цифровой двойник объектной установки для проведения квантово-оптических экспериментов, включая работу с интерферометром Маха-Цендера, реализован в понятном 3D-интерфейсе. Дополнительная разработка — полная имитация сложных физических процессов без необходимости в дорогостоящем оборудовании, которая традиционно ограничивает доступ к экспериментальной квантовой физике. Проект ориентирован на студентов, школьников из профильных кружков и сотрудников корпораций, стремящихся освоить передовые технологии.

Ключевой тренд

Квантовые технологии — один из ключевых трендов XXI века, но их освоение требует не только концептуальных знаний, но и практических навыков. Однако квантовых лабораторий не часто открывают даже в ведущих вузах.

Виртуальная лаборатория МИФИ решает эту задачу: она дает точку входа в экспериментальную квантовую физику, позволяет многократно проводить эксперименты, анализировать ошибки и интерпретировать тонкости измерений. Это не просто симулятор — это полноценная учебная среда, способная формировать кадры для быстро растущей квантовой индустрии.

«В мире, где квантовые технологии определяют будущее науки и промышленности, Россия делает уверенный шаг вперёд. С 11 июня любой желающий — от студента до IT-компании — сможет бесплатно работать с первой отечественной онлайн-платформой квантовых вычислений. Она создана разработчиками Института информационных технологий и уже признана перспективной в рамках дорожной карты «Квантовые вычисления», утверждённой правительством. Наша платформа — это не просто инструмент для учёных. Она открывает двери в мир квантовых вычислений для студентов, разработчиков и бизнеса. Мы создали среду, где можно учиться, экспериментировать и готовить кадры для будущего цифровой экономики».

Андрей Зуев

директор Института информационных технологий, заведующий кафедрой практической и прикладной информатики РТУ МИРЭА, кандидат технических наук, доцент

Проект системы образования открывает путь к массовому внедрению практико-ориентированных курсов. Для квантовой науки он дает возможность расширить «воронку талантов», позволяющую выявлять и развивать перспективных специалистов уже на школьном и студенческом уровнях. А для общества — делает прикладную науку более прозрачной и доступной, демистифицируя сложную концепцию посредством интерактивного обучения. Таким образом, виртуальная лаборатория становится мостом между фундаментальной наукой и реальным применением.

Перспективы: от пилотов до международного экспорта

В ближайшие месяцы МИФИ планирует запустить пилотные программы в партнерских вузах и школах, разработать методические комплекты и интегрировать платформу LMS. В среднесрочной перспективе (6–18 месяцев) будет расширена библиотека виртуальных установок — от поляризационных схем до сложных фотонных процессоров. Долгосрочная стратегия включает экспортные образовательные решения: мировые ПО для университетов стран СНГ и глобального Юга, а также участие в международных онлайн-курсах. Однако реализация этих планов связана с рисками: необходимо обеспечить физическую точность наблюдения, адекватную вычислительную мощность и надёжную кибербезопасность.

Пять лет квантового рывка в России

Проект МИФИ не возник на пустом месте. За последние пять лет в России активно развивалась квантовая инфраструктура. В июне 2025 года запущена платформа Quantum МИРЭА — первая открытая онлайн-среда для квантовых вычислений. В 2024–2025 годах в Томске была запущена межвузовская квантовая сеть на основе QKD-технологий.

МФТИ совместно со «СМАРТС-Кванттелеком» представил мобильный комплекс для управления криптоключами, а ИТМО разработал ИИ-ассистента ChemCoScientist для автоматизации научных исследований. Параллельно российские учёные активно используют интерферометры Маха–Цендера в фотонных процессорах — что делает выбор этой установки для лаборатории наблюдения особенно актуальным.

Виртуальная квантовая лаборатория МИФИ — не фантастический прорыв, а логический и взвешенный шаг в цифровизации научного образования. Она позволяет перейти от абстрактных формул к живому, безопасному и недорогому эксперименту. В ближайшие три года такой подход может стать стандартом подготовки кадров для квантовой экономики. А главное — он делает науку открытой, понятной и для каждого, кто готов заглянуть в будущее.