Госкорпорация «Росатом» и Российский квантовый центр (РКЦ) объявили о создании первой в России лаборатории по исследованию и разработке методов машинного обучения и искусственного интеллекта на квантовых компьютерах, которая будет специализироваться на применении этих технологий в атомной отрасли. Соответствующее соглашение подписано между компанией по цифровизации атомной отрасли «Цифрум» и Российским квантовым центром.

Основная задача лаборатории – развитие технологий квантового машинного обучения и квантовой оптимизации. Создание квантовых вычислительных технологий может радикально ускорить решение задач обработки больших массивов данных, кластеризации и классификации. Еще одно перспективное направление – использование машинного обучения и нейронных сетей для исследования сложных (многочастичных) квантовых систем.

Лаборатория сформирована на базе группы квантовых информационных технологий РКЦ и лаборатории интеллекта компании «Цифрум» в рамках проекта по развитию высокотехнологичной области «Квантовые вычисления», который «Росатом» реализует по соглашению с правительством РФ. Как комментируют в «Цифрум», применение квантовых компьютеров в сфере ИИ открывает уникальные возможности благодаря недостижимой для традиционных вычислительных систем скорости анализа исходных данных и перебора различных взаимозависимостей в поиске закономерностей. Важно учитывать, что все построенные на сегодня в мире квантовые вычислители – это экспериментальные системы, чтобы перейти к их практическому использованию, кроме аппаратных средств необходима и программная составляющая: алгоритмы, библиотеки, инструментальные средства. Поэтому лаборатория сосредоточится на проведении НИОКР, которые станут основой для решения нескольких тщательно отобранных и обоснованных задач.

Открытие лаборатории также диктуется глобальным трендом, в рамках которого ведущие технологические компании начинают переход от экспериментальных разработок в области квантовых вычислений к пилотным расчетам, которые будут носить не только теоретический, но и прикладной характер, максимально приближенный к реальным потребностям. Квантовые компьютеры, подчеркивают в группе «Квантовые информационные технологии» РКЦ, способны обеспечить выигрыш в целом ряде применений; тем не менее в сфере их практического использования делаются лишь первые шаги. Машинное обучение и искусственный интеллект – это те задачи, в решении которых квантовый компьютер, по всей видимости, в первую очередь покажет свою пользу. Именно на сочетание ИИ и квантовых вычислений сегодня делают ставку крупнейшие зарубежные корпорации, один из примеров – проект Quantum Artificial Intelligence Lab, который реализуется Google при участии ряда партнеров.

Кроме того, поясняют в РКЦ, сегодня наблюдается тренд к увеличению объемов данных и потребностей их анализа в рамках атомной отрасли. Одна из целей экспертов – понять, в каких направлениях деятельности «Росатома» внедрение квантовых вычислений способно принести максимальный эффект, и получить опыт решения прототипов модельных задач, чтобы к моменту появления полноценных квантовых компьютеров не только разработать соответствующее ПО, но и сформировать понимание оптимальных способов применения этой новой технологии.

Компания «Цифрум» входит в структуру госкорпорации «Росатом» в качестве центра цифровых компетенций. Создана в 2019 г. для поддержки реализации Единой цифровой стратегии «Росатома», в частности, цифровизации основных производственных и корпоративных процессов, разработки решений на базе сквозных технологий, интеграции актуальных подходов к методологии создания высокотехнологичных продуктов и формирования передовой цифровой культуры в отрасли.

Проект создания отечественного квантового компьютера, рассчитанный на срок до 2024 г., реализуется в рамках Соглашения о намерениях между правительством РФ и госкорпорацией «Росатом» о развитии высокотехнологичной области «Квантовые вычисления». Он объединяет усилия ключевых организаций и команд в России, занимающихся разработками в области квантовых вычислений, а также потенциальных пользователей квантовых технологий.