Квантовые технологии, согласно Дорожной карте их развития [1], определяются как технологии, позволяющие обеспечивать управление сложными квантовыми системами на уровне отдельных частиц (индивидуальных квантовых объектов), например, атомов и фотонов. В этой же Дорожной карте выделены три основных субтехнологии:
● квантовые вычисления — новый класс вычислительных устройств, использующий для решения задач принципы квантовой механики;
● квантовые коммуникации — технология криптографической защиты информации, использующая для передачи ключей индивидуальные квантовые частицы;
● квантовые сенсоры и метрология — совокупность высокоточных измерительных приборов, основанных на квантовых эффектах.
За рубежом, например, в Великобритании, Канаде, Австралии этим субтехнологиям соответствуют так называемые «предназначения» (missions), как представлено на рис. 1. В России каждая из этих субтехнологий находится в ведении крупных госкорпораций — компаний-лидеров: квантовые вычисления — в ведении Росатома, квантовые коммуникации — ОАО «РЖД», квантовые сенсоры и метрология — Ростеха.
Хотя квантовые технологии находятся на начальной стадии своего воплощения, они в полном смысле этого слова будоражат умы будущих потребителей своими необыкновенными потенциальными возможностями:
● решением ранее нерешаемых (или решаемых десятилетиями даже на суперкомпьютерах) задач,
● достижением практически абсолютной защищенности обмена информацией;
● обеспечением невиданных скорости вычислений и точности измерений;
● проникновением в самые труднодоступные места и зоны для диагностики и т.д.
Для специалистов в области безопасности, в том числе безопасности на железнодорожном транспорте, представляется достаточно важным знание этих возможностей в интересах достижения различных видов безопасности. Рассмотрим эти возможности в последовательности приведенных выше субтехнологий.
Квантовые вычисления