В статье рассматривается проблема подготовки специалистов в области квантовых коммуникаций. Интенсивное развитие перспективных цифровых технологий в ОАО «РЖД» и активное строительство квантовых магистральных сетей существенно меняют требования к специалистам, обслуживающим современные устройства связи. Актуальность проблемы обусловлена необходимостью оперативного решения задачи взаимодействия профильных институтов с Департаментом квантовых коммуникаций с целью подготовки высококвалифицированных специалистов. The article discusses the problem of training specialists in the field of quantum communications. The intensive development of advanced digital technologies at Russian Railways and the active construction of quantum backbone networks are significantly changing the requirements for specialists servicing modern communication devices. The urgency of the problem is due to the need to promptly solve the problem of interaction between specialized institutes and the Department of Quantum Communications in order to train highly qualified specialists.
В статье рассматривается проблема подготовки специалистов в области квантовых коммуникаций. Интенсивное развитие перспективных цифровых технологий в ОАО «РЖД» и активное строительство квантовых магистральных сетей существенно меняют требования к специалистам, обслуживающим современные устройства связи. Актуальность проблемы обусловлена необходимостью оперативного решения задачи взаимодействия профильных институтов с Департаментом квантовых коммуникаций с целью подготовки высококвалифицированных специалистов. The article discusses the problem of training specialists in the field of quantum communications. The intensive development of advanced digital technologies at Russian Railways and the active construction of quantum backbone networks are significantly changing the requirements for specialists servicing modern communication devices. The urgency of the problem is due to the need to promptly solve the problem of interaction between specialized institutes and the Department of Quantum Communications in order to train highly qualified specialists.
Сегодня квантовые технологии могут получить новый виток развития, что, наверняка, даст возможность получить решения для многочисленных задач, которые ранее не поддавались решению в рамках традиционных парадигм и вычислительных моделей.Все человечество стоит у порога так называемой второй квантовой революции, и ее краткосрочные и отдаленные последствия затронут практически все сферы жизни глобального общества.Свое непосредственное развитие получат такие направления и отрасли науки и техники, как материаловедение, нанотехнология, фармакология и биохимия вообще, моделирование хаотичных динамических процессов (ядерные взрывы, турбулентные потоки, погода и долгосрочные климатические явления) и т. д., а также решение любых задач, которые сводятся к перемножению матриц больших размеров (в частности, моделирование квантовых систем).Однако вместе с необычайными возможностями квантовые технологии несут с собой и определенные риски и угрозы, в частности слом всех информационных систем, основанных на современных достижениях криптографии, что повлечет за собой практически полное разрушение секретности, глобальный финансовый кризис из-за разрушения банковской сферы и компрометации всех каналов связи.Даже несмотря на то, что уже сегодня разрабатываются методы так называемой постквантовой криптографии, некоторые риски еще необходимо осознать, так как не все долгосрочные последствия могут быть просчитаны.Вместе с тем ко всему перечисленному надо быть готовым, в том числе при помощи подготовки специалистов, работающих в области квантовых технологий и понимающих все их аспекты, новые возможности, риски и угрозы.В связи с этим в настоящей статье приводится краткое описание текущего состояния квантовых технологий, а именно квантовой сенсорики, передачи информации при помощи квантовых протоколов, универсального квантового компьютера (аппаратное обеспечение) и квантовых вычислений, основанных на квантовых алгоритмов (программное обеспечение).Для всего перечисленного приводятся прогнозы развития в части воздействия на различные сферы человеческой цивилизации.
Мы продолжаем наблюдать развитие квантовых технологий. Государства-лидеры повышают свои ставки на развитие этого направления. На пути от испытания лабораторных прототипов до формирования полноценной устойчиво развивающейся индустрии дальше других направлений ушли квантовые коммуникации. Нарастает угроза наступления «квантового дня», когда используемые сегодня в телекоммуникации криптографические ключи будут взломаны высокопроизводительными квантовыми компьютерами. Эта угроза является важнейшей движущей силой разработки и внедрения ответной меры технологии квантового распределения ключей (КРК). Китай является ярким примером динамичного развития технологии КРК; государство активно инвестирует в инновации и создание инфраструктуры (а) для обеспечения информационной безопасности в критически важных сферах и (б) для укрепления позиций разработчика и производителя на растущем высокотехнологичном рынке. В своем развитии квантовые коммуникации подошли к этапу стандартизации, результаты которого будут иметь долгосрочное влияние на развитие индустрии в будущем. Страны ЕС реализуют масштабные программы консолидации партнеров и расширения границ европейской экосистемы квантовых коммуникаций. Такие объединения будут иметь существенный переговорный вес при выработки отраслевых стандартов. На фоне других государств-лидеров США выделяются большим количеством малых инновационных предприятий, ориентированных на поиск коммерчески эффективных бизнес-моделей для внедрения квантовых коммуникаций. Россия имеет существенный научный задел для защиты национальных интересов и преследования государств-лидеров в ускоряющейся технологической гонке. Обращает на себя внимание тот факт, что вопросы стратегического менеджмента этого (стратегического!) направления получают незаслуженно мало внимания. Можно выделить всего несколько источников, которые адресуют вопросы управления динамично развивающейся отраслью. В статье сопоставлен обзор достижений в квантовых коммуникациях и представленные на сегодняшний день результаты исследований этого направления в публикациях в области стратегического менеджмента. The ongoing development of quantum technologies is being observed. Leading states are raising their stakes in the development of this trend. On the way from testing laboratory prototypes to the formation of a full-fledged sustainably developing industry, quantum communications has gone further than other trends. The threat of a "quantum day" when the cryptographic keys used in telecommunications today will be cracked by highperformance quantum computers is growing. This threat is a major driving force behind the development and implementation in critical areas of the response quantum key distribution technology. China is a vivid example of the dynamic development of the direction; the government is actively investing in innovation, building infrastructure to protect data security and to strengthen the position of the developer and manufacturer in the growing hightech market. In its development, quantum communications have reached the stage of standards development, the results of which will have a long-term impact on the industry. EU countries are implementing ambitious programs to consolidate partners and expand the boundaries of the European quantum communications ecosystem. Such associations will have a significant negotiating power in the development of industry standards. The U.S. stands out with many startups and scaleups aimed at searching for commercially effective business models for quantum communications go-to-market strategy. Russia has significant scientific heritage to protect national interests and pursue leading states in the accelerating technological race. It should be noted that the issues of strategic management in this direction receive undeservedly little attention. There are only a few sources that address the management issues of a dynamically developing industry. The paper juxtaposes overview of quantum communications advances and strategic management publications review.
в связи с постоянной модернизацией различных сфер жизни общества необходимо отражать особенно значимые изменения в системе образования, чтобы подростки могли адаптироваться к новым условиям и успешно ориентироваться в них. В условиях постоянного технологического процесса особое внимание стало уделяться квантовым компьютерам и их развитию. В статье рассмотрены вопросы значимости изучения квантовых технологий в школах, причиной которых также стала необходимость предоставления обучающимся школ возможности развиваться, открывать новые границы в современном мире. Цель статьи – теоретическое обоснование интеграции нового материала о фундаментальных основах квантовых компьютеров в курс старшей школы в рамках уроков информатикии как следствиеанализ формирующихся качеств обучающихся. Новизна работы – определение возможностей дополнения рабочей программы по информатике новым разделом, изучающим технологию работы квантового компьютера и его практическое применение. В ходе написания статьи применялись теоретические методы исследования, такие как анализ и синтез, а также эмпирические методы: сравнение и интервьюирование. Результаты исследований показали, что отсутствие модернизации дисциплин в школах, в будущем может поспособствовать появлению проблемы отставания общества во многих сферах жизни. Поэтому целесообразно рассмотреть возможность включения в школьный курс нового раздела квантовых технологий, а в частности квантовых компьютеров, которые в настоящий момент получают все большее развитие. В рабочую программу по информатикепредложено включить такие темы, как "Введение в квантовую механику", "Принципы работы квантовых компьютеров", "Практическое применение квантовых компьютеров", "Квантовая аппаратура и ее основные элементы". due to the constant modernization of various spheres of society, it is necessary to reflect particularly significant changes in the education system so that adolescents can adapt to new conditions and successfully navigate them. In the context of a constant technological process, special attention has been paid to quantum computers and their development. The article discusses the importance of studying quantum technologies in schools, the reason for which was also the need to provide students with the opportunity to develop and open new frontiers in the modern world. The purpose of the article is a theoretical justification for the integration of new material on the fundamentals of quantum computers into the high school course within the framework of computer science lessons and, as a result, an analysis of the emerging qualities of students. The novelty of the work is the identification of the possibilities of supplementing the work program in computer science with a new section studying the technology of a quantum computer and its practical application. During the writing of the article, theoretical research methods such as analysis and synthesis were used, as well as empirical methods: comparison and interviewing. The research results have shown that the lack of modernization of disciplines in schools in the future may contribute to the emergence of the problem of lagging society in many areas of life. Therefore, it is advisable to consider the possibility of including a new section of quantum technologies in the school course, and in particular quantum computers, which are currently receiving increasing development. It is proposed to include such topics as "Introduction to quantum mechanics", "Principles of operation of quantum computers", "Practical application of quantum computers", "Quantum equipment and its basic elements" in the computer science work program.
Цель исследования: Привлечение внимания к проблеме потери персональных данных, ценных активов в цифровой банковской бизнес-среде, а также поиск направлений усиления кибербезопасности цифрового периметра в условиях развития квантовых технологий. Методология исследования основана на изучении научной и специализированной литературы, анализ которой позволит по-новому взглянуть на квантовые технологии с позиции внедрения в систему безопасности и подготовить теоретическую основу для активизации исследований в данном направлении. В работе были использованы общенаучные методы аналогии, обобщения, логического анализа, систематизации, которые позволили определить роль квантовых технологий в условиях расширения цифрового банковского пространства. Результаты исследования: Проведен обзор квантовых достижений за последние 10 лет, в которых прослеживаются следующие основные тренды: квантовые вычисления, квантовые коммуникации и сети, квантовые сенсоры и метрологии. Оценка полученных результатов по разработке квантов доказала, что мир приблизился к квантовому переходу и необходимо успевать за будущими изменениями. Точечные успехи отдельных стран и компаний в квантовой тематике накапливаются и будут трансформироваться к широкому применению. Россия участвует в квантовой международной конкуренции и стремится выстроить квантово-устойчивые коммуникационные сети. Выводы: Предложена схема построения квантово-защищенной коммуникационной сети обмена информационными потоками в цифровом пространстве финансового рынка. Есть проблема невозможности проведения квантовых и информационных потоков по одному каналу. Оригинальность: Исследование позволяет сфокусировать внимание на происходящих изменениях в информационном пространстве и акцентировать внимание на необходимости поиска решений по усилению защиты цифровых активов банков квантовыми технологиями.
В статье исследуется проблема обработки информации в квантовых системах с учетом присутствия квантового шума. Квантовый шум является одним из основных факторов, ограничивающих точность и эффективность квантовых вычислений и коммуникаций. Целью исследования является разработка и анализ квантовой модели, способной учитывать влияние квантового шума на обработку информации. Рассматри-ваются различные источники квантового шума, такие как шум нулевой точки, шум фо-тонов и шум квантовых измерений. Представлены основные концепции и методы для оценки и минимизации квантового шума, включая методы коррекции ошибок, контроль окружающей среды и оптимизацию квантовых состояний. Описывается разработанная квантовая модель обработки информации с учетом шума. Производится анализ влияния квантового шума на различные квантовые алгоритмы и протоколы. Также представле-ны результаты численных экспериментов, демонстрирующие эффективность предло-женной модели в условиях реалистического шумового окружения. Работа обобщает по-лученные результаты и даёт рекомендации по применению квантовой модели обработки информации с шумом в различных прикладных областях, таких как квантовые вычисле-ния, квантовая коммуникация и квантовые сенсорные системы. Работа имеет большое значение для развития практических квантовых технологий, позволяющих эффективно работать в условиях реальных шумовых режимов и повышать надежность и точность квантовых систем обработки информации. The article investigates the problem of information processing in quantum sys-tems, considering the presence of quantum noise. Quantum noise is one of the main factors lim-iting the accuracy and efficiency of quantum computing and communications. The aim of the study is to develop and analyze a quantum model that can consider the impact of quantum noise on information processing. The article discusses various sources of quantum noise, such as ze-ro-point noise, photon noise, and quantum measurement noise. Basic concepts and methods for estimating and minimizing quantum noise are presented, including error correction methods, environmental control, and optimization of quantum states. The article describes the developed quantum model of information processing considering noise effect. The influence of quantum noise on various quantum algorithms and protocols is analyzed. The authors present the results of numerical experiments, demonstrating the effectiveness of the proposed model in a realistic noise environment. The work summarizes the results obtained and puts forward recommenda-tions for the application of the quantum model of information processing with noise in various applied areas, such as quantum computing, quantum communication and quantum sensor sys-tems. The work is of significant importance for the development of practical quantum technolo-gies that allow efficient operation in real noise conditions and improve the reliability and accu-racy of quantum information processing systems.
Обоснована актуальность и значимость развития квантовой технологии в организациях высше-го и среднего образования. Авторами были рассмотрены направления развития субтехнологий – квантовые коммуникации, квантовые вычисления и квантовые сенсоры и доказана необходи-мость усиления профессионального образования в области квантовой физики у студентов всех профилей подготовки.