Квантовые технологии в информатике: принципы, применение, перспективы

Актуальность темы исследования. Квантовые технологии, основанные на принципах квантовой механики — суперпозиции, запутанности, квантовой интерференции — открывают принципиально новые возможности для обработки и передачи информации, недостижимые классическими методами. Квантовые компьютеры способны решать определенные классы задач экспоненциально быстрее классических компьютеров, что имеет критическое значение для криптографии, оптимизации, моделирования квантовых систем, машинного обучения. Квантовая криптография обеспечивает теоретически абсолютную защиту передаваемой информации. Согласно прогнозам McKinsey, к 2035 году квантовые технологии создадут экономическую ценность в размере 2 трлн долларов. Ведущие страны мира (США, Китай, ЕС) реализуют масштабные программы развития квантовых технологий с инвестициями десятки миллиардов долларов. Россия в 2019 году приняла Дорожную карту развития квантовых технологий с финансированием 51 млрд рублей до 2024 года.

Цель исследования — комплексный анализ принципов, текущего состояния и перспектив применения квантовых технологий в информатике и разработка дорожной карты развития квантовых технологий в России.

Задачи:

1. Исследовать принципы квантовых вычислений и квантовой криптографии.
2. Проанализировать современное состояние разработки квантовых компьютеров.
3. Оценить перспективы практического применения квантовых технологий.
4. Выявить вызовы и ограничения развития квантовых технологий.
5. Разработать дорожную карту развития квантовых технологий в России.

Структура работы. Диссертация изложена на 86 страницах, содержит 8 таблиц и 12 рисунков. Список литературы включает 98 источников.