车里雅宾斯克市将启动乌拉尔地区的第一条量子通信线路。它将给我们地区带来什么，将如何影响经济和人们的生活？这是上周在南乌拉尔国立大学的支持下在车里亚宾斯克地区举行的第六届量子技术国际学校的讨论内容。
去年，SUSU 赢得了一项著名的竞赛，并获得了俄罗斯联邦政府为“量子计算和传感器的光态工程”项目提供的 9000万卢布的巨额资助。为了推广它，该大学与莫斯科国立大学量子技术中心一起成立了一个研究和教育联合体。 巨额拨款的资金已经用于在车里雅宾斯克建立一个独特的世界级实验实验室，名为“光量子工程”。这项研究将有助于使未来量子计算机的诞生更近一步。
从SUSU方面来说，新实验室由纳米系统物理系教授、物理学和数学博士谢尔盖·波多斯韦多夫负责监管。实验室由莫斯科国立大学量子技术中心主任、物理学和数学博士谢尔盖·库利克领导。
据他介绍，在今天，量子计算机还只是一个想法，但第一批原型已经出现。它的工作速度将比传统计算机快一个数量级。这样一台超级计算机处理信息的速度将比现有的计算机快很多倍。这一点已经在实验室中得到证实，尽管只是在微观层面上。
正如这位科学家所解释的，量子技术是一项突破性的研究，其成果可以应用于许多领域：医学和导航，包括空间、运输、核工业和地质勘探。它们将有助于建立供应链、通信基站并创造具有预定属性的“定制”药物。量子模拟也将使模拟分子的“行为”成为可能，以建立计算机数据保护。
计算的加速将使基础科学，即线性方程的解决，也达到一个新的水平。量子技术的主要领域是量子计算、通信和传感，对于其中的每一个领域，量子计算机的创建都将开启近乎梦幻般的大门。
“我们已经创建了一个独特的量子信息保护系统，”谢尔盖·库利克教授分享道，“莫斯科国立大学和SUSU已经加入了量子技术的联盟，并为我们的研究分配了联邦巨额拨款。我们的“智能”密码系统的本质是对传输的信息进行加密，包括通过智能手机。光量子成为数据比特，“密钥”经常变化，使得几乎不可能入侵一个建立在自然法则上的系统。
据科学家称，莫斯科国立大学已经启动了一个试点项目。该系统运行良好，现在他们计划将其引入SUSU，在乌拉尔地区铺设第一条量子光纤线路。很快，一条具有量子信息保护的类似线路将从莫斯科铺设到索契。从长远来看，俄罗斯打算建设国家量子网络—包括有线和卫星。这个大型项目将结合莫斯科国立大学、SUSU、ITMO和MISIS的发展。
“这是第六次举办国际量子技术学校，”谢尔盖·库利克说，“以前是在索契举办，现在是在车里雅宾斯克州举办。它聚集了来自全国各地的60名学生，他们通过了严格的竞争性选拔，还有来自俄罗斯、白俄罗斯、巴西和中国的15多名讲师。顺便说一下，SUSU的科学家谢尔盖·波多斯韦多夫发现了一类新的量子态，这将有助于加快 “量子位”的计算速度。”
这位科学家补充说，位于南乌拉尔的光量子工程实验实验室目前正在安装最新设备，未来将成为未来世界一流大学间园区的主要科学“芯片”之一。
在国际学校，我们遇到了另一位“量子”大师，莫斯科“Infotex”公司研发中心负责人弗拉基米尔·埃利谢耶夫。
“我们正在与莫斯科国立大学的量子技术开发人员密切合作。 除了量子信息保护之外，我们还开发了一个检测黑客攻击的系统，”他分享道，“它基于人工智能对异常的检测。 它的独特之处在于，该系统甚至可以检测到传统方法无法检测到的隐蔽攻击。我们的隐藏威胁检测器会立即检测到它们。我们还创建了保护工业厂房网络的工具。加密是在所谓的密码模块的帮助下完成的—一块薄板或芯片。”
据弗拉基米尔·埃利谢耶夫说，程序员还启动了讯飞学院项目，以支持年轻科学家。它包括实习和资助计划。俄罗斯科学基金会或其他国家基金的拨款要求项目有商业成分，而“学院”则没有这个要求。他们认为，有必要推动基础科学的发展，同时帮助科学家将他们的技术“投入流通”，将原型带入生产阶段。他们在作为“量子”学校的一部分而举办的展览上展示了这一点。
“例如，作为资助的一部分，圣彼得堡航空航天仪器大学的学生建立了一个保护工业系统的支架，”弗拉基米尔·埃利谢耶夫继续说道，“它能可靠地保护各种设备免受黑客攻击。而托木斯克控制系统和无线电电子学大学（TUSUR）的学生已经创建了一个量子密钥分配模拟器。一个微观的光子是否“飞到那个地方”，用传统方法是无法追踪的。但这些年轻的研究人员找到了一条出路—他们建造了一个能够 “发射”光束的激光“炮”。这台“智能”机器计算出到达的光子的百分比，即击中“目标”的概率。结果在电脑显示屏上立即可见。今年我们将在TUSUR启动大学量子网络，然后我们将在SUSU建立类似的网络。”
在新闻发布会结束时，我们见到了马丁·布雷斯，他是物理学和数学的博士，来自捷克共和国，毕业于布尔诺的托马什·马萨雷克大学。他开始在捷克技术大学工作，最近在俄罗斯杜布纳的联合核研究所担任高级研究员。
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马丁根本不是科学家，而是生活中的“全能选手”。 他曾尝试过单板滑雪和空手道，甚至在国际比赛中获奖，学会了15种语言，俄语说得很好。在南乌拉尔“量子通用教育”结束后，他将立即飞往莫斯科，参加世界语人工语言专家论坛。 但对他来说最主要的还是科学，这位科学家想“参与”量子计算机的创造。 去年12月，在圣彼得堡的一个论坛上，谢尔盖·库利克教授邀请他参加南乌拉尔的“量子”学校时，他当即答应了。并为自己学到了很多新东西。
“我们的核研究所最近建造了新一代尼卡对撞机，”这位科学家说，“它能够加速到宇宙速度并碰撞物质的重核，以便在微观层面研究物质。我对量子计算产生兴趣还因为它有助于将物理和心理、科学的基本定律与我们生活的世界的知识联系起来。当量子计算机被创造出来时，我们将能够把一个全新的知识水平带到广泛的领域中。量子技术将有助于改变我们的生活，展望未来，走向未来。”