Квантовые вычисления находятся на ранней стадии развития, но уже сейчас они начинают приносить пользу в нескольких ключевых сферах. Хотя полноценные универсальные квантовые компьютеры ещё не созданы, существующие квантовые устройства и алгоритмы демонстрируют значительный потенциал.

Вот основные сферы, где квантовые вычисления уже оказывают влияние или имеют перспективы в ближайшем будущем:

1. Криптография и безопасность.

Квантовые компьютеры могут взломать многие современные криптографические системы (например, RSA и ECC), используя алгоритм Шора, поэтому особенно важно использовать квантовые технологии и для защиты путём разработки постквантовой криптографии — новых методов шифрования, устойчивых к атакам квантовых компьютеров.

Очень перспективно использование квантовых технологий для создания квантовых сетей и квантовой криптографии (например, протокол BB84), которые обеспечивают абсолютную безопасность передачи данных.

Здесь я бы особенно выделил работы выдающегося белорусского учёного — академика Килина Сергея Яковлевича, который занимался разработкой протоколов квантового распределения ключей (QKD), позволяющих обмениваться секретными ключами между сторонами с абсолютной безопасностью. Квантовые сети могут стать основой будущего "квантового интернета", который обеспечит неподдающуюся взлому связь.

2. Химия и разработка материалов.

Моделирование сложных молекул и химических реакций требует огромных вычислительных ресурсов, что делает это задачей за пределами возможностей классических компьютеров, а квантовые компьютеры могут точно моделировать квантовые системы. Это может быть использовано на практике для разработки новых лекарственных препаратов (например, моделирование белков и ферментов). Для создания новых материалов, таких как сверхпроводники, более эффективны солнечные панели или аккумуляторы.

3. Оптимизация.

Многие задачи оптимизации (например, маршрутизация, распределение ресурсов, управление цепями поставок) требуют анализа огромного количества вариантов, что затрудняет их решение на классических компьютерах. Квантовые алгоритмы, такие как алгоритм Гровера или квантовый отжиг, могут значительно ускорить поиск оптимальных решений. Это может быть использовано в логистике, в финансовом секторе для оптимизации портфелей инвестиций и управления рисками, в распределении энергии в электросетях и др.

4. Искусственный интеллект и машинное обучение.

Обучение сложных моделей машинного обучения требует огромных вычислительных мощностей. Квантовые алгоритмы могут ускорить процессы обучения нейронных сетей, обработку больших данных и выполнение задач классификации за счёт использования  "квантового параллелизма" — одновременной обработки огромного числа состояний и, к примеру, алгоритмов Гровера и Шора, которые значительно ускоряют процессы поиска и оптимизации.

5. Фармацевтика и медицина.

Разработка новых лекарств и понимание биологических процессов часто требуют моделирования сложных молекулярных взаимодействий. Квантовые компьютеры могут моделировать поведение молекул с высокой точностью, что ускоряет процесс разработки лекарств. При помощи квантовых вычислений можно исследовать, например, механизмы действия таких болезней, как рак или нейродегенеративные заболевания. Такие компании, как Pfizer, Roche (а также и ряд других фармацевтических компаний) уже декларирует сотрудничество с квантовыми стартапами.

Международный форум "ИИ-страна 2025"

Побольше узнать про искусственный интеллект и квантовые вычисления можно на международном форуме "ИИ-страна 2025", который состоится 13-14 июня в Минске.

Международный Форум, посвященный теме искусственного интеллекта:

• Современные методы увеличения эффективности работы ИИ (квантовые, математические, гибридные).
• Примеры практического применения ИИ в различных сферах.
• Механизм координации науки, образования и практики.
• Презентация "одного окна" для инвесторов.
• Презентация успешных проектов из Беларуси, России и Китая.
• Анонс проектов "ИИ-Страна", "Цифровой План", " Экосистема для Стартапов", новой версии проекта "ИТ-Страна" с элементами ИИ.
• Примеры ИИ-решений для государственных структур В2G, для бизнеса В2В, для людей В2С, для разработчиков В2D и для стартапов В2S.
• Демонстрация решений в категориях генеративного ИИ, "Умный Дом", "Умный город", производственная тематика, "умная робототехника" и коммуникации, а также "умные ведомства" и межведомственные решения.
• Правовое регулирование ИИ. Предусмотрена "Стартап Аллея" и встречи с инвесторами.

Содержательная часть Форума находится в режиме непрерывного формирования по мере обработки заявок на участие желающих стать партнерами и участниками мероприятия. KV.by является соорганизатором Форума. Мероприятие "ИИ-страна 2025" стало развитием проекта AI-MEN.

Место проведения: Минск, проспект Победителей, 20, Falcon Club. Более подробная информация на сайте мероприятия.

Автор Игорь Мамоненко