Один из проектов-финалистов Квантового акселератора «Росатома» в 2024 году посвящен созданию отечественной платформы для реализации квантовых вычислений. Проект направлен на увеличение количества специалистов в области разработки квантовых алгоритмов и программ и стимулирует появление новых разработок. Авторы проекта — объединенная группа исследователей от МИРЭА — Российского технологического университета (РТУ МИРЭА) и ПАО «ИНЭУМ им. И. С. Брука» (ИНЭУМ), действующая на базе кафедры управляющих ЭВМ и лаборатории «Квантовые технологии» Института информационных технологий РТУ МИРЭА. Рассказываем, как развивается проект, каких успехов достигла команда и какие ставит цели на будущее.
Проект с высокой ценностью
Квантовые вычисления представляют собой одну из самых перспективных областей современной науки. Тем не менее на российском рынке существует дефицит специалистов, способных разрабатывать инновационные решения и реализовывать проекты в этой области.
Ученые РТУ МИРЭА и ИНЭУМ работают над проектом «Отечественная платформа для реализации квантовых вычислений», который на основе облачной инфраструктуры обеспечит онлайн доступ к квантовым вычислениям всем желающим: частным лицам, научным институтам, университетам и другим образовательным организациям, бизнесу, госструктурам, коллективам исследователей.
Платформа объединяет несколько инструментов: образовательную платформу, редактор квантовых схем и сервис запуска квантовых вычислений. Образовательная система предназначена для авторов курсов, преподавателей и студентов. Она обеспечивает создание, управление и прохождение учебных курсов, автоматическую проверку и оценку результатов выполнения заданий. Редактор квантовых схем позволяет пользователям создавать и тестировать квантовые алгоритмы с поддержкой разнообразных сервисов. Сервис запуска квантовых вычислений обеспечивает выполнение квантовых задач на вычислительной ферме, объединяющей квантовые компьютеры и симуляторы.
В отличие от зарубежных аналогов, платформа разработана с учетом специфики российских квантовых компьютеров и позволяет пользователям работать в том числе на отечественном оборудовании. Разработанный командой эмулятор квантового компьютера реализован на российской аппаратно-программной платформе «Эльбрус». Поддержка множества квантовых языков программирования, наличие обучающих материалов на русском языке и возможность моделирования на отечественных процессорах значительно отличают проект от аналогичных зарубежных решений, которые, в основном, ориентированы на собственные архитектуры и технические стандарты.
«Ключевая ценность проекта — создание доступных средств для обучения и разработки квантовых алгоритмов, что является критически важным для формирования нового поколения специалистов в этой области. Платформа предоставит российским исследователям и студентам уникальную возможность работать с отечественными квантовыми компьютерами и моделировать квантовые вычисления на отечественном оборудовании. Это способствует не только ускоренному обучению квантовому программированию, но и развитию локальных квантовых технологий, снижая зависимость от зарубежных решений и способствуя технологическому суверенитету», — рассказал руководитель проекта, проректор РТУ МИРЭА по вопросам инновационного развития Олег Винокуров.
Для бизнеса и разработчиков проект предлагает возможности для создания новых продуктов и услуг на основе квантовых вычислений, что будет способствовать появлению инноваций в различных отраслях, таких как криптография и фармакология, медицина и новые материалы, управление и оптимизация бизнеса. Кроме этого, платформа способствует развитию научно-исследовательской базы, поддерживая российские компании и стартапы в интегрировании квантовых технологий в свою деятельность.
«Прикладное применение квантовых вычислений позволит в будущем стимулировать экономический рост, не только привлекая инвестиции и создавая высокотехнологичные рабочие места в данной отрасли, но и в первую очередь более эффективно решая оптимизационные задачи фактически во всех отраслях национальной экономики. Наш проект также поддерживает международное признание российских достижений в области квантовых вычислений, что укрепит позиции страны на глобальной технологической арене», — отметил директор Института информационных технологий РТУ МИРЭА Андрей Зуев.
Достижения и новые вызовы
Команда ученых РТУ МИРЭА и ИНЭУМ стала лучшей в номинации «Исключительный подход к работе» Квантового акселератора «Росатома». По словам Никиты Бочарова, главного научного сотрудника ПАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука» и заведующего лабораторией «Квантовые технологии» Института информационных технологий РТУ МИРЭА, акселерационная программа помогла команде проекта наладить контакты с заинтересованными представителями отрасли, заказчиками из бизнеса, разработчиками квантовых алгоритмов и владельцами квантовых вычислителей. Помимо этого, работа в акселераторе дисциплинировала команду, и ученые смогли решить сразу ряд задач, необходимых для развития проекта.
«Основным достижением можно считать то, что мы смогли четко понять позицию нашего проекта в отрасли, оценить его востребованность и актуальность, и сформулировать совместно с потребителями детальные технические характеристики и направления исследований. За период прохождения акселератора команда смогла лучше сработаться, четко распределить роли и задачи. В настоящее время мы продолжаем совместную работу уже другому проекту с компанией «СП «Квант», которая выступала заказчиком программы», — добавил Никита Бочаров.
Сегодня работа над проектом продолжается в полном соответствии с планом-графиком. Командой достигнуты существенные результаты по оптимизации и ускорению работы моделирующей системы на отечественных вычислительных комплексах серии «Эльбрус». Готовится релиз первой тестовой версии платформы, доступной для онлайн использования.
«В планах на ближайший год основным приоритетом остается соблюдение сроков разработки и тестового релиза платформы в открытый доступ. Параллельно прорабатывается новый проект, который позволит объединить накопленные знания и компетенции в области квантовых компьютеров и отечественных средств вычислительной техники для создания нового класса устройств. Эти устройства будут предназначены для широкомасштабного обучения квантовых специалистов в высших учебных заведениях и научных организациях Российской Федерации. Проект соответствует государственным целям в области импортозамещения и развития критических технологий», — заключил Никита Бочаров.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
