Квантовый скачок для экономики
Отечественный рынок квантовых технологий повысит безопасность критической информационной инфраструктуры
В России активно формируется рынок квантовых технологий. В экосистеме квантовых коммуникаций РЖД теперь более 100 организаций, часть которых уже продает готовый продукт. В телеком-индустрии видят потенциал по двум направлениям: квантовые коммуникации и шифрование данных. Пока главным заказчиком выступает государство. В госкомпаниях надеются занять ниши на новом рынке, поэтому готовы инвестировать в развитие технологий.
РОЛИ И ЦЕЛИ
В экосистеме квантовых коммуникаций РЖД уже более 100 организаций – от госструктур до стартапов, рассказали RSpectr в пресс-службе госкомпании. По поручению президента России Владимира Путина РЖД в 2022 году совместно с Минцифры, Минэкономразвития и ведущими экспертами научного сообщества актуализировали дорожную карту «Квантовые коммуникации» на период до 2030 года, рассказали в корпорации.
Квантовые вычисления, искусственный интеллект, новые системы связи и материалы входят в перечень сквозных технологий, которые по поручению правительства РФ развивают госкомпании. Еще в 2019-2020 годах правительство заключило с госкомпаниями 15 соглашений для создания новых технологий и продуктов на их основе.
Общий объем заявленных инвестиций со стороны компаний составляет несколько сотен миллиардов рублей до 2024 года
Сейчас, по данным РЖД, в эту дорожную карту заложены 17 ключевых групп продуктов с показателями их готовности выйти на рынок. Для этого запланированы НИОКР, пилотные проекты внедрения квантовых коммуникаций, обучение научных и инженерных кадров, трансфер технологий, разработка национальных и международных стандартов, а также создание необходимой инфраструктуры развития квантовых коммуникаций.
Со своей стороны РЖД отвечает за создание экосистемы и координацию работ между участниками. Постепенно к научным, образовательным организациям, производителям оборудования добавляются промышленные предприятия, разработчики сервисов и операторы связи.
Формируется экосистема квантовых коммуникаций, которая предоставляет ключевые возможности для всех участников рынка, сообщили RSpectr в пресс-службе Газпромбанка, который также заинтересован в развитии квантовых технологий.
Газпромбанк, пресс-служба:
– Для государства это защита критически важной инфраструктуры, обеспечение национальной безопасности и независимость в высокотехнологичных областях. Для научных сообществ, развивающих квантовые технологии, – использование механизмов и инструментов приоритетной поддержки со стороны государства и частных инвесторов. Для разработчиков и производителей квантовых продуктов – формирование новых классов продуктов и рынков по защите информации с использованием технологии квантового распределения ключей.
Новые технологии позволят регулятору своевременно и эффективно создавать новые стандарты и развивать нормативную базу. Индустриальные компании смогут тестировать и эксплуатировать квантовые продукты, способные обеспечить новый уровень защиты передаваемой информации, добавили в банке.
ИНФРАСТРУКТУРА И РЫНОК
Сквозной технологии «квантовые коммуникации» уже есть что показать. «Инфраструктура РЖД объединяет более 75 тыс. км волоконно-оптических сетей и собственные системы связи по всей стране. Общая протяженность квантовой сети сегодня составляет более 1150 км. В текущем году планируется ее увеличение до 2550 км, а к 2030 году, согласно дорожной карте, протяженность должна составить более 15 тыс. км», – рассказали в РЖД.
В госкомпании также отметили, что работы по присоединению квантовой сети МГУ им. М.В. Ломоносова к магистральной сети РЖД уже завершаются. В перспективе к проекту будут подключены другие вузы.
Не отстают и компании. «Сейчас в РФ идет стадия пилотных проектов и внедрений квантовых технологий. Можно привести примеры демонстраций квантовых коммуникаций в интересах Газпромбанка, Сбера и “Росатома”, а также разработку алгоритмов для квантовых вычислений в интересах Газпромбанка и Nissan», – отметил в беседе с RSpectr основатель облачной платформы квантовых вычислений QBoard, руководитель научной группы в Российском квантовом центре Алексей Федоров.
«В упомянутых экспериментах речь шла как о распределении ключей, так и об интеграции в конечные сервисы, например, ВКС или VPN-тоннели. В части квантовых вычислений основные проекты ведутся в области разработки квантовых алгоритмов для решения прикладных задач из области финансов (Газпромбанк), квантовой химии (Nissan), генетики (Genotek) и многих других отраслей», – добавил он.
Экспериментируют с квантовыми технологиями и телеком-операторы. «Для “Ростелекома” из трех основных квантовых технологий (вычисления, коммуникации и сенсоры) приоритетом являются квантовые коммуникации с точки зрения обеспечения наивысшей защиты передачи данных», – рассказал RSpectr директор квантовых проектов «Ростелекома» Сергей Ханенков. «Сейчас мы находимся на стадии исследования возможностей их использования на существующей инфраструктуре “Ростелекома”: создаем опытные полигоны, тестируем оборудование квантового распределения ключей отечественных вендоров. Завершили проектирование и строим сеть передачи данных с квантовой защитой между дата-центрами М9 Москва и “Удомля” в Тверской области», – сообщил представитель госкомпании.
«Как только на рынке появятся сертифицированные устройства и решения для защиты передачи данных с использованием технологии квантового распределения ключей, “Ростелеком” начнет оказывать услуги с такой защитой», – поделился планами Сергей Ханенков. При этом их базовая бизнес-модель предполагает покупку оборудования и оказание услуг с его использованием. «В данном случае можно говорить об оказании услуг по ГОСТ VPN с использованием сертифицированного оборудования, обеспечивающего квантовое распределение ключей», – уточнил он.
Есть и стартапы, которые уже реализуют свои продукты в квантовых технологиях
Например, QRate развивает технологию квантового распределения ключей в интересах российских коммерческих компаний с 2017 года. Многие результаты, продемонстрированные QRate, получены впервые не только в России, но и в мире. Среди них: демонстрация квантово защищенного блокчейна, организация защиты беспилотного транспорта, организация защиты атмосферных оптических линий с использованием существующего коммерческого оборудования, реализация квантовой сети между Национальным исследовательским технологическим университетом (НИТУ МИСИС) и Московским техническим университетом связи и информатики (МТУСИ), демонстрация защиты временного эталона.
По словам руководителя направления по развитию бизнеса QRate Александра Приютова, их ключи востребованы в компаниях, которые должны обеспечить безопасность передачи данных по открытым каналам по закону. «Такие системы должны применяться, например, в компаниях, относящихся к субъектам критической информационной инфраструктуры и занятых в таких областях, как здравоохранение, связь, энергетика, финансовая деятельность и другие», – рассказал он RSpectr.
ИНВЕСТИЦИИ И ИХ ОКУПАЕМОСТЬ
Страны и компании, которые сейчас разрабатывают и внедряют квантовые технологии, формируют стандарты и рынки под себя. Те, кто придет за ними, будут работать по уже сформированным принципам, на созданной инфраструктуре. Значит, стоимость входа на рынки для них будет включать плату за присоединение, доступ и следование установленным правилам. Именно поэтому сейчас вопрос окупаемости инвестиций отходит на второй план.
Газпромбанк, пресс-служба:
– Про окупаемость, срок возврата инвестиций и прибыль можно будет говорить только тогда, когда появится коммерческий рынок квантовых продуктов, доступных для широкого круга индустриальных компаний, ключевым фактором формирования которого является появление промышленного квантового компьютера.
В «Ростелекоме» также обращают внимание, что за все новации в конечном счете платит пользователь, поэтому вопрос окупаемости сложный. «Пока сложно прогнозировать. Так как оборудование достаточно дорогое, а пользователи не готовы будут платить сильно дороже за такие же услуги, но с квантовым шифрованием. Для масштабного внедрения технологии, скорее всего, понадобятся меры государственной поддержки», – считает Сергей Ханенков.
«Рынок квантовых коммуникаций в РФ находится в стадии формирования. Здесь важно подчеркнуть, что государство через дорожную карту развития квантовых коммуникаций до 2025 года планирует направить около 12 млрд рублей из федерального бюджета и больше 10 млрд рублей внебюджетных инвестиций», – подсчитали в Газпромбанке.
Бизнес же предпочитает не раскрывать объемы своих вложений. «Наши проекты поддерживаются государственными научными фондами, фондом Сколково, большую помощь оказывает наш основной акционер – Газпромбанк. Не раскрывая общих сумм: мы ожидаем выйти на точку безубыточности в 2024-2025 годах. При темпе роста рынка квантовых коммуникаций в 30% мы должны окупить все вложения в 2027 году», – рассказал Александр Приютов.
РИСКИ И ВОЗМОЖНОСТИ
После того как будут достигнуты возможности промышленного воспроизведения решений с использованием квантовых технологий, неизбежно встанет вопрос об их масштабируемости. По мнению Алексея Федорова, квантовые технологии могут существенно преобразить ряд отраслей промышленности. «Интерес от представителей индустрии есть, поэтому перспективы развития и масштабирования просматриваются», – считает он.
Например, в том же «Ростелекоме» указывают, что говорить о массовом распространении технологии без действующего регулирования отрасли преждевременно. При этом интерес на рынке есть: «Конечно, так как ключи шифрования нужны везде (не только для защиты передачи данных в волоконно-оптических линиях связи, но и в дата-центрах, удостоверяющих центрах). Здесь главное – обеспечить доверие и высокий уровень надежности данной технологии», – полагает Сергей Ханенков.
Даже дефицит импортных комплектующих не смущает опрошенных RSpectr участников рынка. «Технологические компании в этой сфере достаточно быстро перестроились. Поэтому сейчас есть сложности, но не угрозы», – отмечает Алексей Федоров.
По словам Сергея Ханенкова, в прошлом году увеличились сроки поставок импортных комплектующих и их стоимость, но это не критично, так как «существуют планы и возможности по импортозамещению электронно-компонентной базы для оборудования с квантовым распределением ключей».
В РЖД считают, что
импортозамещение оптических компонентов оборудования квантовых коммуникаций – это вопрос времени
РЖД, пресс-служба:
– В настоящее время планово реализуется 25 научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, которые направлены на создание отечественных оборудования и компонентной базы, разработку перспективных технологий. В том числе реализуются семь проектов по созданию критически важных для отрасли отечественных оптических компонентов. По результатам работ ожидается создание ряда опытных и экспериментальных образцов устройств и систем квантовых коммуникаций к 2024-2025 годам.
Причем похоже, что первые результаты такого подхода уже видны на практике. «Уровень использования импортных комплектующих в системах квантовых коммуникаций весьма велик, но при этом мы регулярно отслеживаем рынок и стараемся сокращать дефицитную долю по мере появления отечественной элементной базы. Мы осознаем, что полное импортозамещение – долгий и сложный процесс, но он начат и налажен. Своевременные шаги уже позволили избежать издержек в связи с дефицитом импортных комплектующих», – отметил Александр Приютов.
Анна Варкентина
