Россия добилась значимых достижений в области квантовых вычислений в 2024 году: были разработаны два независимых квантовых компьютера с 50 кубитами — и всё это досрочно. Параллельно идёт ускоренное развитие отечественного нейроморфного процессора. Прорыв, произошедший в сентябре и декабре 2024 года, ознаменовал резкий скачок от 16-кубитных систем, представленных всего годом ранее. Теперь Россия уверенно закрепляется в статусе третьей силы на глобальной квантовой арене — после США и Китая.
Масштабная госпрограмма на сумму $790 млн дала ощутимые результаты сразу в нескольких технологических направлениях. А нейропроцессор «Алтай» продемонстрировал энергоэффективность, превышающую классические GPU в десятки раз. Всё это происходит в условиях санкций и политического давления, что подталкивает Россию к опоре на собственные силы и стратегическому сближению с Китаем и другими странами, избегающими западной зависимости.
Квантовый рывок — две 50-кубитные платформы
Россия перевыполнила собственные цели на 2024 год, создав две различные 50-кубитные квантовые системы. Первая — ионная — была завершена в сентябре 2024 года: она использует ионы иттэрбия в ловушках Пола, развивая наработки с 16 и 20 кубитами, продемонстрированные в 2023 и 2024 годах соответственно. Вторая — на основе нейтральных атомов — была испытана 19 декабря 2024 года и использует оптические пинцеты для удержания атомов рубидия.
Проект реализуется консорциумом под руководством ГК «Росатом». В качестве научных партнёров выступают Российский квантовый центр (РКЦ) и МГУ. Лебедевский физический институт сосредоточился на разработке ионных ловушек, а Сколтех предоставлял научную поддержку. Среди ключевых фигур проекта — Руслан Юнусов (советник главы «Росатома» и сооснователь РКЦ), Станислав Штроупе (руководитель Центра квантовых технологий МГУ) и Алексей Фёдоров (ответственный за направление ионных ловушек).
Точные технические параметры пока не раскрываются, что вызывает вопросы о прозрачности. Хотя заявлен рубеж в 50 кубитов, таких показателей, как времена когерентности (T1, T2), точность гейтов и квантовый объём, в открытом доступе нет. Разработчики стремятся достичь уровня ошибок менее 1% и точности операций на уровне 99,7–99,9%, но независимых проверок пока не проводилось.
Путь к текущим успехам был быстрым: от первых квантовых исследований для нужд ГЛОНАСС в 2015 году, через принятие нацдорожной карты в 2019-м, демонстрацию 16 кубитов президенту Путину в 2023-м — до досрочного достижения 50-кубитного уровня. Следующая цель — 75 кубитов в 2025 году и универсальные квантовые компьютеры с 100+ кубитами к 2030-му.
«Алтай» эволюция российского нейроморфного процессора
Процессор «Алтай», разработанный компанией Motiv NT совместно с «Лабораторией Касперского», стал первым отечественным решением в области нейроморфных вычислений. Он прошёл уже три поколения эволюции. AltAI-1 обрабатывает до 100 млрд операций в секунду при энергопотреблении всего 70 мВт и изготовлен по техпроцессу 28 нм.
Процессор содержит 16 ядер на кристалле площадью 9×9 мм, каждое из которых способно выполнять более 260 тысяч синаптических операций за такт, а ядра соединены в 2D-сетку. В AltAI-2 добавлены возможности общего назначения и обучения на устройстве; выпуск ожидается в начале 2026 года. AltAI-3 уже работает с тактом 2,5 нс, объёмом памяти до 32 КБ на ядро и интеллектуальными режимами энергосбережения.
По сравнению с классическими GPU — прирост эффективности впечатляет: Altai работает в 185 раз эффективнее GTX 1650 Ti и в 13 раз — RTX 3080 Ti. Это стало возможным благодаря архитектуре вычислений в памяти, устраняющей так называемое «узкое место фон Неймана». Altai показывает 333 TOPS/W, тогда как обычные GPU — всего 1–10.
К 2026 году процессор должен быть готов к коммерческому применению. Уже протестированы интегрированные модули с 8 кристаллами, масштабируемые до 16 и 128 процессоров. Разработчик Motiv NT — новосибирская компания, основанная в 2017 году и поддержанная «Лабораторией Касперского» (15% доли). Она резидент Сколково и Академпарка.
Целевые приложения — автономные системы, управление роботами, сенсорная интеграция для беспилотников и IoT. В сотрудничестве с Курчатовским институтом подтверждена высокая эффективность в обработке акустических данных. Разработана открытая платформа KNP с поддержкой C++ и Python.
Где стоим и куда идём?
Несмотря на успехи, отставание России от лидеров в ряде ключевых метрик — ощутимо. У IBM, например, чип Heron работает с 156 кубитами и способен выполнять до 5000 двухкубитных операций, а Google демонстрирует корректировку ошибок ниже порога. У IonQ — точность двухкубитных гейтов 99,9% с полной связностью между кубитами. Россия подобных данных пока не раскрывает.
Кроме того, финансирование тоже несопоставимо: $790 млн против $15+ млрд у Китая, $1,9 млрд госинвестиций плюс частный капитал в США и $7,2 млрд в ЕС. Но в области нейроморфных решений у России больше шансов: рынок ещё не зрелый, и с государственной поддержкой — есть пространство для рывка. Особенно после указания Путина в 2024 году развивать отечественные нейропроцессоры.
Многоплатформенная квантовая стратегия
Россия развивает четыре направления в квантовых технологиях: ионные ловушки, нейтральные атомы, сверхпроводниковые кубиты (2–25 кубитов в 2021–2024 годах) и фотонные системы. Последними занимаются в Сколтехе и ИТМО (национальный центр квантового интернета).
Координацию усилий обеспечивает Национальная квантовая лаборатория (создана в 2020 году). РКЦ получил свыше 2 млрд рублей и стал инкубатором для стартапов вроде QRate. МГУ — центр разработки нейтральных атомов, Сколтех — алгоритмов и фотонных технологий, а ИТМО — квантовой связи.
Частные инвестиции пока невелики: Gazprombank финансирует квантовое машинное обучение (€1,4 млн в год), Сбербанк тестирует квантовые сети. Большая часть поддержки — государственная.
Взгляд в будущее
Санкции влияют на развитие: США в 2024 году ввели ограничения против 28 российских квантовых организаций, запретили экспорт квантовых услуг ещё в 2022-м. Это осложняет доступ к сверхпроводниковым компонентам, лазерам, холодильникам и сетевому оборудованию. Отток IT-специалистов — от 70 до 100 тысяч — тоже ударил по отрасли, хоть и частично компенсирован освобождением от мобилизации.
Альтернативой стали партнёрства с Китаем. Уже проведены совместные тесты квантовой связи, обсуждается интеграция с BRICS. Закупаются комплектующие у не-западных производителей, что снижает зависимость от США и ЕС.
Россия добилась весомых успехов: два квантовых компьютера по 50 кубитов, собственный нейропроцессор, растущая инфраструктура. Однако до лидеров ещё далеко — и по метрикам, и по финансированию, и по научному сотрудничеству. Тем не менее, ставка на суверенитет, прикладные задачи и поддержку государством может дать России шанс на лидерство в нишах — связи, сенсоры, нейроморфные системы. А значит, квантовая гонка продолжается — и у России в ней своё, пусть и особое, место.
