Современная ИТ-инфраструктура крупных экономических объектов, таких как индустриальные комплексы, банковские экосистемы, маркетплейсы, облачные провайдеры и т.д. представляет собой сложный структурно-технологический механизм, который оснащен миллионами серверов, виртуальных машин и различных устройств, осуществляющих информационный обмен. В данных условиях распределить тысячи виртуальных машин по серверам так, чтобы дата-центр работал идеально или мгновенно перестроить маршруты трафика во время масштабной DDoS-атаки — это задачи, которые обычный суперкомпьютер может решать часами, а то и днями. Именно в этот момент, когда классические алгоритмы упираются в технологический тупик, на сцену выходит то, что Альберт Эйнштейн когда-то иронично назвал «жутким дальнодействием», а современные инженеры называют квантовыми технологиями.
На первый взгляд, законы квантовой механики и администрирование Linux-серверов кажутся вселенными из разных научно-фантастических романов. Однако, именно «квантовая магия» — с ее суперпозицией, запутанностью и невероятной способностью просчитывать миллионы вариантов одновременно — обещает стать главным спасением для перегруженной ИТ-инфраструктуры будущего.
Исследования компании Globant показывают, что в 2026 году наряду и интенсивным развитием систем искусственного интеллекта (ИИ), многофункциональных роботов и кибербезопасностью, активное развитие получили квантовые технологии.
По данным АНО «Цифровая экономика», Россия входит в топ-6 стран мира, которые используют вычислительные устройства с 50 и более кубитами.
В тоже время, данные российского интернет-портала и аналитического агентства TAdviser свидетельствуют, что Россия наряду с США и Китаем составляет тройку лидеров с действующими квантовыми процессорами на четырёх основных платформах: ионной, атомной, фотонной и сверхпроводниковой.
На страницах журнала «Вестник Атомпрома», размещенного в сети Интернет опубликовано мнение специалистов в сфере квантовых технологий, которые считают, что «необходимо готовиться к быстрому росту вычислительных мощностей квантовых компьютеров, так называемому квантовому превосходству, которое, по экспертным оценкам, ожидается в период с 2028 по 2032 год. «Готовиться» — значит создавать алгоритмы, которые можно масштабировать, чтобы перейти от решения «пилотов» на простых системах к реальным задачам на сложной вычислительной архитектуре».
Привычная всем нам ИТ-инфраструктура — от крошечного скрипта на Python до гигантского кластера в облаке — построена на булевой логике. В ее основе лежит бит. Бит может принимать значение либо 0, либо 1. Если пользователю нужно найти оптимальный маршрут для сетевого пакета среди 10 альтернативных дорог, классический процессор будет поочередно проверять каждый вариант: «Путь А — не подходит, Путь Б — не подходит, Путь В — подходит». На малых масштабах это работает мгновенно. На масштабах глобального дата-центра — превращается в вечность. Квантовая магия начинается там, где вместо классического бита появляется кубит (квантовый бит).
Для системного инженера это означает смену парадигмы вычислений. Вместо того чтобы перебирать конфигурации серверов или маршруты трафика строго по очереди (пусть и очень быстро), система на базе кубитов способна оценивать все возможные состояния одновременно.
Например, современная ИТ-инфраструктура генерирует терабайты телеметрии: логи, метрики CPU, сетевые дампы, трассировки запросов. Чтобы во всем этом разобраться, компании нанимают AIOps (искусственный интеллект для ИТ-операций). Но обычные нейросети страдают от «проклятия размерности»: чем больше метрик мы отслеживаем одновременно, тем медленнее ИИ ищет скрытые взаимосвязи. Часто авария уже случилась, а модель только-только докопалась до ее первопричины в логах.
Квантовое машинное обучение (QML) меняет правила игры. Благодаря суперпозиции квантовые нейросети могут анализировать колоссальные многомерные матрицы данных в реальном времени. Такой ИИ способен заметить микроскопическое изменение в поведении базы данных, сопоставить его с минорным скачком пинга на коммутаторе и выдать предупреждение: «Через 10 минут произойдет сбой в системе обработки платежей». Это переводит мониторинг из режима «тушения пожаров» в режим абсолютного предотвращения аварий.
Таким образом, «квантовая магия» в современный период решает такие вопросы, как оптимизация ИТ-инфраструктуры и сетей, безопасность, прогнозирование и предотвращение аварий в системах, квантовые вычисления, как услуга (QaaS) – предоставление доступа к квантовым процессорам через облачные платформы для решения прикладных задач ИТ-индустрии.
Специалисты компании Gartner прогнозируют, что «размер мирового рынка квантовых вычислений в 2026 году вырастет на 22,9%, до $869,9 млн, а в 2027 году достигнет $1,1 млрд.
В России основными направлениями в применении и развитии квантовых технологий является криптографическая защита данных, гибридные вычисления и подготовка кадров.
Активно работу по развитию квантовых коммуникаций осуществляет компания РЖД. В тоже время, такие крупные экосистемы, как Сбер, Газпромбанк также активно тестируют квантовые алгоритмы, которые находят свое применение в оптимизации кредитных рисков, ускорении обработки больших данных (Big Data) и создании инновационных систем защиты информации.
Подводя итог вышесказанному, д.э.н., профессор Кафедры бизнес-информатики Факультета информационных технологий и анализа больших данных Финансового университета при Правительстве РФ Жуковская И.Е. и заместитель заведующего Кафедрой бизнес-информатики по учебной и учебно-методической работе Рябова О.В. отмечают, что основная цель ИТ-управленцев как в мире, так и в России — переход к гибридным вычислениям. Квантовые процессоры не заменят классические сервера, а станут мощными сопроцессорами (акселераторами) для выполнения специфических задач: ускорения ИИ, сложного моделирования и моментального шифрования сквозных каналов связи
А «квантовая магия» — это лишь технологии, которые предстоит еще стандартизировать и распространить в различных отраслях и сферах экономики. В настоящее время наступил момент, чтобы ИТ-сектор превратил «квантовое волшебство» в привычный инструмент современной реальности.