В этом году ИТМО запускает новую магистратуру корпоративного типа . Эта магистерская программа реализуется вместе с индустриальным партнером — компанией РЖД. Во время обучения студенты смогут поработать над реальным проектом под руководством менторов из компании. Подробности о том, на кого рассчитана новая программа и как поступить, — в материале ITMO.NEWS.

Кому и зачем нужны квантовые технологии

Компьютеры, смартфоны, цифровые камеры, сотовая связь, бытовая электроника… Все эти абсолютно привычные вещи появились благодаря квантовым технологиям.

Представьте интернет с невзламываемым соединением и скоростью, которая измеряется гигабитами в секунду. Квантовые коммуникации — основа квантового интернета, они обеспечивают ускоренный обмен ключами, что позволяет предотвратить попытки перехвата или взлома информации.

Квантовый компьютер способен выполнить сверхсложную задачу за несколько минут. Например, подобный эксперимент в 2019 году провела компания Google — квантовый компьютер Sycamore смог  задачу всего за 200 секунд. Для того, чтобы оценить время, которое потребовалось бы классическому суперкомпьютеру, Google провела моделирования квантовых схем на суперкомпьютере IBM Summit — самом мощном классическом компьютере в мире. Эксперимент показал, что Summit справился бы с аналогичным заданием лишь за 10 тысяч лет.

В будущем квантовые вычисления проникнут во все сферы: финансы (с их помощью, например, можно будет предсказывать финансовые кризисы), информационную безопасность (алгоритмы позволяют квантовому компьютеру сократить время подбора или дешифровки информации до нескольких минут), медицину (например, уже существуют , способные выявлять у пациентов разновидности рака) и многие другие. 

В России развитие квантовых технологий является одним из приоритетов национальной программы «Цифровая экономика». Соответствующую «дорожную карту» планируется реализовать до 2024 года. Среди прочего, она включает в себя квантовые коммуникации и квантовые сенсоры. Именно этим двум специализациям и учат в ИТМО в рамках магистерской программы. 

Чему обучают в магистратуре

Основной индустриальный партнер программы — ОАО «РЖД». Компания с 2019 года реализует масштабный проект по развитию в России квантовых коммуникаций. Один из первых пилотных проектов — строительство магистральной квантовой сети Москва – Санкт-Петербург протяженностью около 700 километров. 

Первый сеанс видеоконференцсвязи по магистральному квантовому защищенному каналу между Москвой и Санкт-Петербургом  8 июня 2021 года. В планах РЖД — развивать эту технологию, чтобы защищенные сети квантовых коммуникаций появились по всей стране. Всего до 2024 года планируется создать более 7 тысяч километров магистральных квантовых сетей.

Во время обучения студенты смогут принять участие в проекте по созданию пилотного участка магистральной квантовой сети. Кроме того, они будут разрабатывать комплекс передачи информации для оптических сетей связи. Основная особенность волоконно-оптической связи заключается в том, что она почти неуязвима: технически крайне сложно незаметно перехватить сигнал, передаваемый по оптическому кабелю. 

Больше половины учебного времени магистранты будут проводить в научных лабораториях университета ИТМО, а также в компаниях-партнерах, например, таких как ООО «СМАРТС-Кванттелеком». Проект «Кванттелеком» создан на базе квантового центра кафедры фотоники и оптоинформатики руководителем лаборатории квантовой информатики Международного института фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО Артуром Глеймом и заведующим кафедрой Сергеем Козловым. 

В 2019 году стратегический инвестор АО «СМАРТС»  долю в проекте. Сейчас компания занимается разработкой оборудования и систем квантового шифрования для оптических волокон, обеспечивающих высокий уровень защиты данных. В планах — масштабировать технологию и вывести продукт на российский и международный рынки.

Кем смогут работать выпускники программы

Еще десять лет назад сфера квантовых исследований носила исключительно теоретический характер и не выходила за стены научных лабораторий. Сегодня масштабные программы по развитию квантовых технологий реализуются во многих странах мира, в квантовые технологии вкладывается много инвестиций, а крупные IT-компании открывают собственные лаборатории квантовых разработок. Это значит, что спрос на специалистов по квантовым коммуникациям в будущем только возрастет. Благодаря квантовым технологиям, в мире появится защищенная связь, сверхточные системы навигации, глобальный квантовый интернет, сверхчувствительные медицинские датчики и многое другое.

«Мир за последние лет десять изменился кардинально. Зайдите в автобус или кафе и увидите, что большинство людей “находятся (коммуницируют) в телефоне”. Любую деятельность как мелких, так и крупных компаний сопровождает вал цифровой информации. И мы ведь хотим, чтобы передаваемая нами информация не попадала к злоумышленникам. Такую безопасную передачи информации обеспечивают квантовые коммуникации. Они только-только выходят на рынок. Владеющий квантовыми технологиями будет нарасхват у компаний любого уровня», — говорит руководитель программы, профессор, доктор физико-математических наук Сергей Козлов.

Выпускники магистратуры смогут работать  руководителями проектов, инженерами,  научными сотрудниками и другими специалистами в сфере квантовых коммуникаций. 

Для участия в новой программе будет отобрано около 35 студентов. Чтобы попасть на нее, необходимо подать документы на сайте  и сдать вступительный экзамен — список вопросов и материалы для подготовки можно найти в .

«За несколько лет обучения в бакалавриате Университета ИТМО я активно работал в лаборатории квантовых коммуникаций. Учитывая то, что деятельность лаборатории (и моя, в частности) подразумевает наличие достаточно серьезной базы знаний за рамками бакалаврских компетенций, приходилось также заниматься самообразованием. 

Поэтому для меня выбор образовательной программы "Квантовые технологии в индустрии" был достаточно очевиден хотя бы по той причине, что так я смогу закрыть накопившиеся пробелы в части накопленного опыта и расширить спектр своих умений. Ведь теперь можно сосредоточиться на погружении в конкретную интересующую меня область. Я также верю, что между образовательной и научно-исследовательской деятельностью установится полная синергия, и это способствует повышению продуктивности работы в целом и более эффективной реализации уже текущих проектов», — комментирует абитуриент программы Роман Гончаров.

Журналист