В атомной отрасли реализованы первые пилотные проекты применения квантовых вычислений
Участниками мероприятия стали генеральный директор – председатель правления ОАО «Российские железные дороги» Олег Белозёров, генеральный директор «Росатома» Алексей Лихачев, генеральный директор CAS Cold Atom (CASCA) Биао Танг (КНР), старший вице-президент ПАО Сбербанк Андрей Белевцев, сооснователь Российского квантового центра Руслан Юнусов и другие.
В своем выступлении Алексей Лихачев рассказал, что в атомной отрасли реализованы первые пилотные проекты применения квантовых вычислений. В частности, в рамках инновационного отраслевого проекта «Прорыв» успешно решена тестовая оптимизационная задача по формированию долгосрочного плана производства и поставки ядерного топлива. Решение данной задачи с использованием квантово-вдохновленных алгоритмов обеспечивает оптимальную загрузку производственных мощностей и эффективное распределение топлива между потребителями. При этом, по предварительным тестам, расчет в среднем занимает всего несколько минут. Полученные результаты показывают, что использование квантово-вдохновленных алгоритмов потенциально может обеспечить более быстрое и точное решение задач оптимизации в планировании и производстве, а с появлением промышленного квантового компьютера – многократно увеличить масштаб (размерность) решаемых задач.
«”Росатом” осторожно идет вперед в деле применения квантовых вычислений. В логистике, в машиностроении, в работе с ядерным топливом. И, конечно, в проектах АЭС четвертого поколения – это вообще уникальный пример, тут в нашем понимании без квантовых технологий вообще не обойтись. Учиться решать индустриальные задачи с применением квантовых вычислений и алгоритмов необходимо уже сегодня. Чтобы мы были готовы к практической деятельности с появлением промышленного квантового компьютера», – сказал глава госкорпорации.
Алексей Лихачев добавил, что развитие квантовой практики в стране требует от промышленников начать формулировать большие цели применения квантовых вычислений и быть готовыми к их применению. Наряду с этим, необходимо формировать кадровую базу квантовой индустрии за счет развития системы образования и программ переподготовки промышленников, которые призваны стать квалифицированными «квантовыми заказчиками».
Модератор «квантового» бизнес-завтрака директор по квантовым технологиям госкорпорации «Росатом» Екатерина Солнцева назвала переход к квантовой практике мировым трендом, который России нельзя упустить: «Мы вступаем в ответственный этап развития отечественного “квантового проекта”, суть которого – переход от продолжающихся научных исследований к первым пилотным проектам внедрения. Во всем мире бизнес демонстрирует тягу к освоению квантовых технологий, причем наиболее активный интерес проявляют именно крупные корпоративные игроки. И в этом процессе нам с вами важно определить свою стратегию, понять свой маневр».
Программа внедрения квантовых вычислений (в том числе квантовых алгоритмов) была запущена в атомной отрасли в 2024 году. Уже проработано 17 различных проектов с применением квантовых вычислений, по четырем из них получены оптимистичные результаты. В частности, разработаны квантовые алгоритмы и программное обеспечение для решения целого ряда задач, включая оптимизацию производства, хранения и поставки потребителям продукции; моделирование процессов теплопереноса и теплопередачи с помощью решения системы линейных уравнений; оптимизацию плана выполнения производственных заказов с учетом технологического маршрута, а также оптимизацию в цифровых двойниках производственных объектов с использованием имитационного моделирования с квантово-вдохновленным оптимизатором. Для повышения квантовых компетенций в атомной отрасли свыше 150 специалистов, в том числе технических директоров предприятий, уже прошли повышение квалификации в рамках соответствующих программ в Корпоративной академии «Росатома».
Всего в 2024 году в рамках старта программы внедрения квантовых вычислений в атомной отрасли проработано 17 проектов, по четырем из них уже разработаны квантовые алгоритмы и ПО для решения различных производственных задач. В их числе задачи оптимизации производства, хранения и поставки потребителям продукции, моделирования процессов теплопереноса и теплопередачи, оптимизации плана выполнения производственных заказов с учетом технологического маршрута, оптимизации в цифровых двойниках производственных объектов и др. Проекты апробации применения квантовых вычислений на модельных задачах стартовали в машиностроительном, топливном, инжиниринговом, научном и композитном дивизионах Росатома.
Фото: Росатом