В России теперь можно купить квантовый компьютер. Продажи моделей Snowdrop, разработанных в кластере «Квантум Парк», стартовали в сентябре. Об этом — руководитель кластера «Квантум Парк» МГТУ имени Баумана и ФГУП ВНИИА Илья Родионов.

Что представляют собой квантовые компьютеры Snowdrop? Коротко и просто, для неспециалистов.
Илья Родионов: Если сказать коротко, это модульная система, которая прежде всего состоит из криогенной платформы, которая позволяет охладить сам квантовый процессор и все системы, которые управляют им, до температуры практически абсолютного нуля. Дальше в систему входят сам квантовый процессор и чипы, которые позволяют его считывать. Ну и дальше система управления криогенной платформой и вычислителями и все необходимое программное обеспечение, которое используется для разработки и запуска квантовых алгоритмов.
Как это выглядит?
Илья Родионов: Это устройство размером с небольшую комнату, приблизительно 2,5 метра на 2,5 метра и высотой около 3,5 метра. Оно подключается к классическому вычислителю, который мы сегодня с вами используем, и работает в режиме сопроцессора. Точно так же, как сегодня мы используем графические карты, которые помогают в высокопроизводительных вычислениях.
В каких областях сами квантовые компьютеры SnowDrop наиболее эффективны?
Илья Родионов: Давайте на примере. Уже год на облачной платформе «Активиум» запущены наши квантовые процессоры. Их используют компании из нефтегазового сектора, наши якорные партнеры из компаний, связанных с энергетикой. Сегодня для ряда компаний из финансового сектора продемонстрировано решение определенных их специфических задач. Тут надо сразу оговориться, что мы сейчас все находимся на этапе освоения квантовых алгоритмов, математика отличается, поэтому все компании, которые работают сегодня у нас на облаке, активно проходят фазу именно внедрения и освоения своих вычислительных алгоритмов, блоков квантовых вычислений. Но основные области — это финансовая аналитика, разработка лекарств, задачи материаловедения, задачи искусственного интеллекта и кибербезопасность. Много задач из логистики.
Как, кстати говоря, оценить производительность квантовых компьютеров? Наверное, два кубита — это лучше, чем один кубит, но на каком-то примере хочется понять, а что дает использование квантового компьютера. Вы говорите, разработка лекарств. Без квантовых вычислений это занимает там условно пять лет, а с квантовыми вычислениями условно один год.
Илья Родионов: На самом деле на данный момент в мире согласованные всеми методики оценки производителей квантовых процессоров не утверждены. Для суперкомпьютеров такие методики есть, а для квантовых сопроцессоров они сейчас в активной фазе разработки. Мы тоже такую методику у себя разработали и с коллегами ее согласовываем внутри страны. Второй момент, что можно посчитать и сделать, как сравнить. Я приведу один из последних примеров компании RIKEN, это Япония совместно с США на суперкомпьютере Fugaku вместе с квантовыми сопроцессорами ABM посчитали самую биологически значимую крупную молекулу. Она содержит в себе более 12 тысяч атомов. Отдельно суперкомпьютер с такой задачей справляется за очень протяженное количество времени, то есть это годы. Темп развития их очень динамичный, потому что, если сравнить эту же команду еще полгода назад, они могли посчитать только 300 атомов в молекуле. За это время и размер увеличился почти в 40 раз, и точность расчетов выросла более чем в 200 раз.
Вернемся к вашим квантовым компьютерам. Базовая модель Snowdrop стоит около 170 млн рублей, по текущему курсу плюс-минус это 2 млн долларов. Что за эти деньги можно купить за рубежом, если сравнить по стоимости квантовые компьютеры, которые существуют, а не которые еще в разработке?
Илья Родионов: Давайте я уточню сразу, что 170 млн — это стартовая стоимость масштабируемой платформы. Дальше каждый из заказчиков собирает конфигурацию этой машины в соответствии с теми задачами, которые планируется решать. Все машины, которые сегодня продаются, квантовые вычислители, можно условно разделить на три класса машин. Это исследовательские системы начального уровня. Стоимость в мире составляет приблизительно 1-3 млн долларов, и это системы до где-то 5-7 кубитов. Они не очень точные, на них можно начать пробовать что-то делать и обучаться именно применению квантовых алгоритмов. Второй класс — это исследовательские, системы уже среднего уровня, от 10 до 60 кубитов. И такие системы стоят от 3 млн до 15 млн долларов. Платформа, которую мы сегодня предлагаем, как раз относится к исследовательскому классу. И есть еще большие, их можно уже назвать промышленными системами. Они уже стоят до 500 млн долларов. Это большие стокубитные установки, которые используются самыми мощными суперкомпьютерами. Мы по стоимости находимся в рынке, даже, можно сказать, что можем предложить нашим покупателям более выгодные условия, чем сегодня предлагают компании из других стран.
У китайцев есть недорогой компьютер, который они позиционируют как квантовый. Он там стоит около 5 тысяч долларов. Это тоже квантовый компьютер? Или это не совсем квантовый компьютер?
Илья Родионов: Это совсем не квантовый компьютер, я бы сказал. То, о чем вы говорите, я не буду называть компанию, она нам хорошо известна, и даже некоторые попытались их купить. Это двух-трехкубитные настольные машинки, которые фактически могут позволить вам только ознакомиться с тем, что такое кубит, и, может быть, сделать одну-две операции. Это не имеет отношение к каким-то алгоритмам, квантовым вычислителям.
Как вы считаете, с развитием технологий будет ли повышаться доступность квантовых вычислений? Допустим, через пять лет купить квантовый компьютер сможет почти любой желающий. Или это все равно нишевый продукт и он не может стоить дешево?
Илья Родионов: Он точно не может стоить дешево и точно в среднесрочной перспективе его сможет использовать каждый гражданин развитой мировой страны. Почему? Потому что сегодня Центр обработки данных никто из нас с вами не покупает себе, но используем мы его при каждом входе в телефон. Квантовые компьютеры будут использоваться в такой же парадигме. Сегодня уже есть архитектура квантовоцентричных ЦОДов, и пользователь фактически даже не будет знать, что он использует квантовые сопроцессоры, но будет получать более сложные сервисы. Это задачи от получения кредитов и ипотеки до диагностирования с помощью ИИ собственных болезней и выписывания лекарств. Я условно сейчас говорю, но это вычислительные мощности, которые будут доступны каждому гражданину нашей страны.
Можно ли оценить эффект от появления в продаже квантовых компьютеров на экономику всей страны? Много ли стран, которые теперь, как и Россия, могут похвастаться наличием коммерческих продаж квантовых компьютеров?
Илья Родионов: Давайте с простого вопроса. До наших продаж в мире коммерческими продажами квантовых компьютеров могли похвастаться только три страны. Это США, Китай и Финляндия. Сегодня мы присоединились к этому триумвирату. А с точки зрения влияния на экономику в целом влияние прогнозируется очень существенное по оценкам различных ведущих мировых компаний, тут можно привести оценки McKinsey или PwC. Оценки от влияния только квантовых вычислений — это от одного до нескольких триллионов долларов к 2035 году. Это сопоставимо с ВВП Италии или Канады. Но это я сейчас говорю только о квантовых вычислениях в целом. Они повлияют напрямую и на систему искусственного интеллекта. То есть общий вклад в экономику, как мировую, так и нашей страны, может составлять десятки процентов. Я, конечно, не говорю, что это продажа только квантовых процессоров или вычислителей, но это создание гибридных, высокопроизводительных вычислителей и дальнейшие сервисные и различные типы услуг, которые используют эти вычислители в нашей повседневной жизни.