Поиск - новости науки и техники

Встретим квантовый рассвет. Компьютер нового типа создадут в ближайшее время.

На прошлой неделе завершилась 3-я Международная конференция по квантовым технологиям, проходившая в Москве с 13 по 17 июля. Министр образования и науки РФ Дмитрий Ливанов, выступавший на открытии мероприятия, отметил, что оно является наиболее представительным в мире форумом, связанным с вопросом применения квантовых технологий. По традиции, конференция, на которой свыше 150 участников из 12 стран в течение недели обсуждали последние результаты передовой науки, а также перспективы их коммерциализации, была организована силами Российского квантового центра (RQC).
Напомним, с декабря 2010 года эта международная научно-исследовательская организация, работающая в области квантовой физики, является резидентом “Сколково”. В органы управления RQC входят ведущие физики со всего мира, в том числе нобелевские лауреаты (например, Вольфганг Кеттерле, получивший эту награду в области физики в 2001 году), а также предприниматели, специализирующиеся на инвестициях в перспективные наукоемкие проекты. Изыскания и апробация научных разработок здесь проводятся на базе девяти лабораторий, пять из которых построены “с нуля”. Их уникальное оснащение позволяет ученым вести работу в России на мировом уровне. На сегодняшний день в RQC выполняются 12 технологических проектов, находящихся на разных стадиях готовности.

Квантовая физика нынче – одна из самых передовых областей науки: достаточно сказать лишь, что за последние 15 лет сразу несколько Нобелевских премий по физике были присуждены за открытия именно в этой сфере. Поразительные эффекты квантового мира уже сейчас позволяют создавать устройства и технологии, которые еще недавно считались невозможными: от абсолютной защиты информации и принципиально новых вычислительных устройств и супермощных компьютеров до дистанционной диагностики болезней на клеточном уровне и нейроинтерфейсов. Поэтому неудивительно, что на нынешнюю встречу, несмотря на отпускную пору, съехались профессионалы со всего мира. Здесь были гости не только из России, но и из Гарвардского университета, Калифорнийского технологического института, Массачусетского технологического института, Йельского университета, германского Технологического института Карлсруэ, квантовых центров Сингапура и Барселоны, Университета Копенгагена и многих других. По мнению Дмитрия Ливанова, большое значение имеет тот факт, что это мероприятие уже в который раз проходит именно в Москве.
– Во-первых, в России квантовые технологии выбраны одним из технологических приоритетов, – отметил глава Минобрнауки. – И Национальная технологическая инициатива (НТИ, как один из приоритетов государственной политики, была обозначена Президентом РФ в Послании к Федеральному собранию 4 декабря 2014 года. – Прим. ред.), которую будет реализовывать правительство совместно с бизнесом и нашими научными организациями, будет базироваться, среди прочего, на квантовых технологиях. У российской и советской науки в этой области имеются огромные заделы. Отечественные научные школы теоретической и экспериментальной физики, материаловедения, нанотехнологий до сих пор сохраняют лидирующие позиции в мире, и мы уверены, что так будет и дальше. Второе обстоятельство, которое крайне важно, связано с тем, что сегодня сложилась непростая внешнеполитическая ситуация. По целому ряду вопросов Россия находится в состоянии изоляции, но это ни в коей мере не относится к сфере науки, где никакие санкции невозможны, границ не существует, где развитие определяется интенсивностью свободного обмена людьми, идеями – всем тем, что двигает науку вперед…
Как рассказал корреспонденту “Поиска” директор RQC Руслан Юнусов, в этом году организаторы встречи, с одной стороны, попытались сохранить формат научной международной кооперации, привлекая в качестве спикеров ведущих отечественных и зарубежных ученых, с другой – привнесли в действо кое-что новое:
– На прошлую конференцию мы приглашали иностранные компании, которые работают на рынке квантовых технологий, они демонстрировали свои наработки. Тогда мы пообещали, что за следующие два года сможем сделать что-то свое, близкое к реальным приборам и промышленному производству, что можно будет показать на конференции в 2015-м…
В результате в фойе гостиницы “Украина”, где проходило мероприятие, развернулась мини-выставка устройств и технологий, созданных в RQC, основанных на использовании квантовых эффектов. Здесь, в частности, были представлены прототипы магнитных сенсоров, позволяющие измерять сверхслабые магнитные поля, которые создают электрические токи сердца человека (по словам руководителя группы RQC “Магнитооптика, плазмоника и нанофотоника” Владимира Белотелова, эти изделия, разрабатываемые с помощью Российского научного фонда, помогут выявлять опасные сердечные заболевания на ранних стадиях); сверхмощный инфракрасный лазер, позволяющий с высокой точностью контролировать состав атмосферного воздуха, например содержание аэрозолей и загрязняющих средств, следить за погодными условиями, контролировать выбросы опасных веществ; твердотельный фотоумножитель нового поколения (технология, использованная в этом устройстве, позволит делать чувствительные детекторы излучения для томографии и быстрого анализа состояния крови); устройства квантовой криптографии и многое другое…
Помимо последних научных результатов на конференции затронули проблемы внедрения и коммерциализации квантовых технологий, в ходе открытой дискуссии “Передовые технологии в России: догонять, опережать или…” обсудили стратегии развития передовых технологий – от концепции импортозамещения или покупки иностранных аналогов до создания абсолютно новых рынков, без существующих индустриальных стандартов, а также механизмы реализации каждой из этих стратегий. В диалоге приняли участие представители РВК, Сколковского института науки и технологий, Газпромбанка, ряда других компаний. Тон беседе задал Дмитрий Ливанов, заявивший, что настало время новой индустриализации, правда, вопрос о ее инструментах остается по-прежнему открытым.
– Понятно, что здесь не нужно впадать ни в одну, ни в другую крайность, а нужно действовать прагматично, – заметил министр. – Но путь, связанный с заимствованием технологий, априори ведет к догоняющему развитию. Можно использовать этот путь там, где речь идет о критически важных для национальной безопасности вопросах – обороноспособности, создании новых вооружений, военной техники, о защите собственных рынков – и рынков товаров, и рынков технологий, то есть об экономической безо-
пасности, но технологического лидерства таким образом не обеспечить. Для того чтобы страна вернула себе технологическое лидерство, нужно заниматься поиском новых рыночных ниш, где мы с учетом наших особенностей, предыстории, состояния научно-технологического комплекса можем быть успешными. Именно по этой логике будет работать НТИ, которая сейчас находится на этапе проблематизации. Речь идет о тех новых рынках, которые разовьются через 10-15-20-25 лет, где наша страна может быть представлена компаниями-лидерами…
По словам Дмитрия Ливанова, сегодня уже выделено три основных исследовательских “фронта”, актуальных для дальнейшего развития страны. К ним отнесены новые производственные технологии, в том числе 3D-прототипирование, создание изделий фактически любой степени сложности даже в лабораторных условиях; нейротехнологии, технологии работы с человеческим мозгом, с сознанием, со средствами доставки лекарств – все, что связано со здоровьем, и, наконец, квантовые технологии, фотоника, новые материалы.
– Естественно, ими перечень приоритетов НТИ, наверное, не ограничится, но пока мы обсуждаем то, как обеспечить координацию усилий и запуск исследований по этим трем направлениям. Здесь одновременно требуются масштабные программы подготовки и переподготовки кадров (и научных, и инженерных), создание новых организационных форм науки и инжиниринга (и в рамках организаций, таких как университеты или институты ФАНО, и в рамках негосударственного сектора). Конечно, нам еще крайне важно удерживать высокую интенсивность международного сотрудничества в сфере науки и высшего образования, потому что наука всегда интернациональна и любые научные результаты значимы только тогда, когда они представляют интерес для всего человечества. Поэтому все, что мы делаем и в сфере науки, и в сфере высшего образования, нацелено именно на высокую международную конкурентоспособность. Без этого условия речь не может идти о мировом научно-технологическом лидерстве, – подчеркнул Ливанов.
Отвечая на вопрос о том, что же сегодня мешает России прорваться к передовым научным границам, министр сообщил, что, вопреки расхожему мнению, дело вовсе не в дефиците финансирования отечественной науки.
– По объему бюджетных инвестиций в науку мы находимся либо в пятерке, либо в десятке ведущих стран мира, – заметил он. – С точки зрения финансирования мы абсолютно конкурентоспособны. Но мы пока еще не сформировали адекватную нынешним задачам структуру организации науки. В любой системе современной организации науки во главе стоит ученый – тот человек, который выполняет исследования, генерирует новые знания, обладает достаточными компетенциями для того, чтобы увидеть перспективность той или иной разработки, и может сделать на основе своих результатов какой-то готовый продукт или хотя бы прототип. Поэтому наши ограничения лежат, прежде всего, в инфраструктурно-организационной сфере. Мы прекрасно понимаем, что то, что называется реформой РАН, когда институты были просто перемещены из одного ведомства в другое, были изменены только административные схемы управления, – лишь самый первый, или даже нулевой этап реформы науки. Потому что самое главное – изменить подходы к управлению исследованиями, к финансированию исследований, добиться той меритократии, когда именно заслуги ученого, независимо от его формального или административного статуса, являются единственным критерием того, давать ему в руки значительные ресурсы для проведения исследований или нет. Сейчас идет очень серьезная работа (она, конечно, искусственно тормозится, мы понимаем, какими силами) по формированию современной системы управления финансированием научных исследований в России. Думаю, в ближайшие годы именно эти ограничения будут для нас основными…
Научную часть конференции предварял специальный бизнес-день. По словам Руслана Юнусова, такая логика построения мероприятия, когда бизнес обсуждали на одной площадке вместе с научными вопросами, была выбрана не случайно.
– В последние десятилетия разрыв между научными исследованиями и последующим их внедрением в индустрию сокращается, – отметил он. – Если же говорить о квантовых технологиях и квантовой физике, то здесь вообще нельзя провести границу, где заканчиваются исследования, а где начинаются уже сами технологии. Квантовые технологии могут стать тем самым драйвером, не только науки, но и всей экономики в целом в ближайшие десятилетия, каким в свое время стали полупроводниковые технологии, благодаря которым мы перешли в постиндустриальное общество и информационный мир…
Руководитель одной из научных групп RQC, заведующий кафедрой экспериментальной физики Технологического института Карлсруэ, обладатель мегагранта Правительства РФ, глава Лаборатории сверхпроводящих метаматериалов НИТУ “МИСиС” Алексей Устинов уверен: светлое квантовое будущее – не за горами. Он прочел открытую научно-популярную лекцию “Квантовый компьютер: все еще миф или уже реальность?”, рассказав о том, чего удалось достичь на этом поприще. По мнению Устинова, одного из создателей первого в России кубита, хотя фундаментальные вопросы, например, связанные с необходимостью корректировать неизбежные ошибки, научиться сохранять состояние кубитов и т.д., все еще остаются, события развиваются стремительно. “Работая в этой сфере, сам я еще пять лет назад не мог с уверенностью сказать, будет ли квантовый компьютер создан в ближайшее время. Сейчас этот вопрос так уже не стоит”, – отметил Устинов. Кстати, одним из показателей того, насколько все серьезно, могут служить новости о том, что на рынок квантовых технологий пришли  Microsoft, IBM и Google, которые пытаются создать свои машины.
– Это показывает, что сейчас сфера фундаментальная сменилась сферой технологической. Если такие внушительные игроки приходят на наше поле с серьезными деньгами, значит, индустрия в эту идею верит, – продолжил мысль коллеги Руслан Юнусов. – Но конкретные временные прогнозы пока построить сложно. Можно действовать по плану, но вдруг в нем окажется какое-то “узкое” место и работа затормозится? То же самое происходит с управляемым ядерным синтезом – нам тоже обещали, что вот-вот все заработает, но ученые до сих пор не могут перешагнуть некоторые моменты. Здесь, надеюсь, такого не будет, и решится этот вопрос не через 20 лет, а гораздо раньше.

Анна ШАТАЛОВА
Фото предоставлено RQC

Нет комментариев