Университет науки и технологий МИСИС станет первым в России вузом, который с 2024 года запустит программы подготовки специалистов в области квантового материаловедения, технологий и коммуникаций. Для этого в вузе был открыт Институт физики и квантовой инженерии. Директор института Алексей Фёдоров рассказал, как квантовые технологии будут способствовать улучшению жизни людей.
— С чем связано появление нового института квантовой инженерии?
— Мы видим, что одним из вызовов, с которыми столкнется будущая индустрия квантовых технологий в России, будет вызов кадровый. Назревает необходимость в людях с инженерной специализацией, и это стало сигналом к тому, чтобы сосредоточить наши усилия на образовательном проекте с фокусом на инженерные решения в области квантовых технологий на той глубокой научной базе, которой обладает Университет МИСИС.
При этом есть еще и внешний фактор. Мы видим, что в мире и в России квантовые технологии сегодня активно развиваются, причем как с научной точки зрения, так и с технологической. Университет МИСИС один из немногих научных центров, который обладает компетенциями по всем квантовым направлениям.
— Напрашивается сравнение квантового проекта с атомным.
— Да, сейчас часто проводят исторические параллели между ними. Напомню, что на активной стадии развития Атомного проекта было создано много новых институтов и факультетов, которые делались с прицелом на подготовку кадров. Нечто подобное будет происходить и с квантовыми технологиями, в этом мы глубоко убеждены. Это новый научный мегапроект для нашей страны в 21 веке. И миссия университетов — готовить высококвалифицированных специалистов, которые будут реализовывать его. Университет МИСИС, кстати, тоже когда-то внес существенный вклад в формирование атомной отрасли.
— Кого будете готовить, кроме квантовых инженеров?
— Одна из идей — это обучать, например, специалистов в области квантовых алгоритмов для компаний, которые будут заинтересованы не только в разработке квантовых компьютеров и процессоров. Мы видим интерес со стороны финансового сектора к профессиональным кадрам, которые в будущем, с появлением полноценного квантового компьютера, уже могли его программировать для решения бизнес-задач.
— Значит, вам потребуются бизнес-партнёры?
— Вовлечение партнеров необходимо — оно произойдет, потому что студенты будут участвовать в научных проектах, задачи для которых поставлены структурами, отвечающими за развитие квантовых технологий в стране. Мы работаем над тем, чтобы вовлечь заинтересованные госкорпорации, создавать с ними совместные программы.
— Что включают в себя квантовые технологии?
— Это три основные сферы. Первая — квантовые вычисления — создание квантовых компьютеров, которые могут быть более производительными, чем привычные нам компьютеры, это компьютеры для определенных важных задач, таких как оптимизация, моделирование или обработка данных машинного обучения. Вторая — квантовые коммуникации — это передача информации так, что ее защищенность гарантируется моментально физическими законами. И третий уровень — это квантовая сенсорика — измерение параметров окружающей среды с максимально допустимой точностью. Поскольку квантовые сенсоры позволяют этой точности добиться.
— В Университете МИСИС есть прикладные разработки по каждому из этих направлений?
— Да, вуз является одним из немногих научных центров страны, где все они собраны. Есть многокубитные квантовые процессоры, которые разрабатываются у нас. Есть устройства квантовых коммуникаций — тестовая квантовая сеть, действующая между различными университетами. Есть прототипы квантовых сенсоров для решения разных научных и прикладных задач. Тот факт, что в НИТУ МИСИС можно приехать и посмотреть разработки по всем трем направлениям, мне представляется наиболее важным.
— На какой материальной базе будет функционировать структура нового института?
— Этот масштабный проект выполняется в интересах индустрии, мы уже работаем с ГК «Росатом» и РЖД. Также мы рассчитываем на привлечение внешних грантов. Во многом мы также опираемся на поддержку программы Минобрнауки России «Приоритет 2030». Вообще Институт физики и квантовой инженерии является наследником различных проектов в сфере квантовых технологий, которые университет реализовывал в последние годы.
Можно углубиться в историю и вспомнить, как развивалось направление теоретической физики в университете, начиная с работы в МИСИС нобелевского лауреата Алексея Абрикосова и многих других привлеченных им физиков-теоретиков. Это сформировало научную базу того, что сегодня называется «квантовые технологии». Появление лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» профессора Алексея Устинова в 2011 году по мегагранту Минобрнауки России, потом Центра «Квантовые коммуникации» — это цепочка технологического развития той научной базы, которая была выстроена в университете.
— Могут ли квантовые технологии стать инструментом для улучшения жизни каждого из нас?
— Конечно. Банальный пример — квантовый компьютер может решать логистические задачи, чтобы посылки с курьерами приходили к нам быстрее. Или должен участвовать в научных процессах, связанных с новыми материалами, новыми лекарствами. Мы должны будем увидеть эффект от квантовых технологий на экономику. Чтобы это произошло, квантовые технологии должны стать индустрией: где должны быть заказчики, потребители и так далее, а для этого нужно большое количество людей.