Аналитический доклад Сбера и РКЦ: квантовые вычисления изменят подход к созданию новых материалов

В преддверии Дня науки Сбер совместно с Российским квантовым центром (РКЦ) подготовил аналитический доклад «Квантовые вычисления для новых материалов», в котором оцениваются стадии развития квантовых вычислений в России и мире, рынок квантовых технологий и новых материалов, а также инвестиционный ландшафт

Первый аналитический отчёт о квантовых вычислениях и их практическом применении в бизнесе Сбер вместе с партнёрами выпустил в 2023 году. Второй выпуск содержит всесторонний анализ текущего состояния и перспектив развития квантовых вычислений для поиска новых материалов. В документе рассмотрены ключевые области их применения и даны примеры успешных внедрений.

Андрей Белевцев, старший вице-президент, руководитель блока «Технологическое развитие» Сбербанка:

Квантовые технологии всё больше привлекают внимание исследователей и инвесторов. Корпорации и государства вкладывают значительные ресурсы в разработку этих технологий. Квантовые вычисления могут повысить эффективность финансовых рынков, улучшить логистику, управление цепями поставок, ускорить создание новых лекарств, создать нейросети, обучающиеся в режиме реального времени. Они также помогут получить новые материалы, улучшить передачу энергии, обеспечить безопасность связи. Думаю, этот доклад будет полезен и топ-менеджерам, и представителям научного сообщества. Приглашаю всех заинтересованных в развитии квантовых технологий к сотрудничеству в сфере исследований, а также — во внедрении результатов.

Квантовые вычисления для новых материалов

По данным аналитической компании Precedence Research, глобальный объём рынка новых материалов в 2023 году достиг $69,28 млрд, а к 2030 году может составить $99,79 млрд. Исследования новых материалов с уникальными свойствами с помощью квантовых вычислений могут дать совершенно новый взгляд на материаловедение. Например, это прогнозирование химических реакций, разработка новых катализаторов, создание более совершенных топливных элементов. Сегодня работами в этих направлениях занимаются Volkswagen, Nissan, Airbus и другие крупнейшие корпорации мира. При этом не только квантовые вычисления полезны для новых материалов, но и материалы с необычными свойствами могут быть использованы для разработки новых поколений квантовых компьютеров.

Развитие квантовых технологий в России

Одно из основных направлений развития квантовых технологий — создание конкурентоспособного квантового компьютера для последующего применения в различных отраслях экономики. В России активная работа ведётся в рамках дорожной карты развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления», координируемой Госкорпорацией «Росатом».

Реализация дорожной карты в 2020–2024 гг. позволила России, стартовавшей разработки на 7-10 лет позднее ведущих стран, в итоге войти в топ-6 стран, имеющих квантовые компьютеры с 50 и более кубитами, и в топ-3 стран, наряду с США и Китаем, с квантовыми компьютерами на четырёх основных платформах, приоритетных для квантовых вычислителей (сверхпроводники, ионы, нейтральные атомы и фотоны).

Научно-технический потенциал российских учёных в области квантовых вычислений находится на международном уровне, что подтверждено множеством публикаций и патентов, а также успешными результатами научно-исследовательских проектов и пилотных внедрений. Так, Россия входит в топ-10 стран по числу публикаций в сфере квантовых технологий за 2014–2024 годы (согласно базе данных рецензируемой научной литературы Scopus).

Екатерина Солнцева, директор по цифровизации «Госкорпорации „Росатом“:

Сейчас квантовые вычисления находятся на ранней стадии технологического развития. Однако лидерами будущей квантовой индустрии станут те страны, которые закладывают основы применения «квантов» уже сейчас. Необходимо активизировать подготовку практического применения квантовых вычислений, создание новых материалов здесь — одно из ключевых направлений. С применением квантового компьютера появятся принципиально новые возможности для моделирования молекул и химических процессов, что приблизит человечество к прорывам в материаловедении и далее — к новому технологическому укладу и качеству жизни. Считаю важными усилия Сбера, направленные на расширение интереса к квантовой тематике как со стороны ведущих научных центров, так и со стороны технологических компаний.

Квантовые технологии на мировом рынке

Рынок квантовых вычислений в мире, как отмечают авторы исследования, стремительно развивается. В сегменте квантовых вычислений в 2023–2024 годах значительная доля выручки компаний получена от коммерческих исследовательских проектов.

По данным публичных аналитических отчётов, в 2035 году ёмкость глобального рынка квантовых вычислений может составить $50 млрд, а экономический эффект от их внедрения — превысить триллион долларов. Наиболее значимые бизнес-эффекты от применения этих технологий прогнозируются в финансовой отрасли, логистике, искусственном интеллекте, химии и материаловедении.