Квантовое программирование: миф или реальность?

Многим кажется, что квантовое программирование - это что-то неизведанное, что-то из книг про фантастику. Однако, это гораздо ближе, чем кажется. Антон Гугля, фи��алист премии Мэра «Новатор Москвы», один из создателей проекта «Телеквант», рассказал нам об особенностях квантового программирования.

«Телеквант» позволяет выполнять практические упражнения на «цифровом двойнике» 30-кубитного квантового компьютера через интерфейс ботов ВКонтакте или Telegram, а также изучать теорию с помощью видео-уроков от экспертов отрасли.

Мы занимаемся квантовыми технологиями с 2010 года, а квантовыми вычислениями с 2017 года. Индустрия квантовых вычислений в России проделала огромный путь, но это только самое начало и с каждым годом рынку будет требоваться все больше высококвалифицированных кадров: алгоритмисты-исследователи, разработчики, менеджеры, специалисты по развитию бизнеса и многие другие. Мы имеем значительный опыт выполнения проектов по квантовым вычислениям в интересах таких компаний как Банк России, Сбербанк, Газпромбанк, Газпром нефть, Роснефть и множество других. На наших глазах и при участии наших коллег появились первые экспериментальные версии квантовых компьютеров и облачный доступ к ним, открылись первые проектные офисы по квантовым вычислениям, а квантовые технологии были включены в новый нацпроект «Экономика данных». Кому как не нам аккумулировать полученный опыт. Кому как не нам сделать лучший образовательный продукт по квантовым вычислениям.

Телеквант является уникальным образовательным продуктом по квантовым вычислениям в России – он единственный совмещает в себе теорию и практику по квантовым вычислениям. Теория реализована в виде коротких видео-уроков от высококвалифицированных специалистов индустрии, а практика в виде задач и возможности их решения с помощью программного эмулятора квантового компьютера. Как библиотека уроков, так и эмулятор постоянно развиваются. Бот Телекванта принимает от пользователя программный код на одном из самых популярных в мире языков квантового программирования Open QASM 2.0, проводит вычисления и выдает ответ. Для работы с Телеквантом пользователю не нужно специализированное аппаратное и программное обеспечение, – достаточно иметь аккаунт в мессенджере и браузер.

В сердце Телекванта – «цифровой двойник» квантового компьютера, который позволяет до определенного предела моделировать работу основных логических элементов квантового компьютера на классическом компьютере. Опыт работы с программными эмуляторами позволяет получить представление о методах работы квантового компьютера и квантовом программировании. Телеквант предоставляет доступ к эмулятору удаленно: через бот ВКонтакте или Telegram. Мы используем эмулятор собственной разработки, схожее по характеристикам программное обеспечение мы также используем в проектах по апробации квантовых вычислений для бизнес-клиентов.

Для разработки программного эмулятора квантового компьютера недостаточно навыков программирования, необходимо понимать квантовую механику и как работают квантовые компьютеры различных архитектур, а для подготовки видео-уроков и практических заданий недостаточно иметь знания, необходимы навыки преподнесения сложной информации в сжатом и доступном виде. В создании и развитии Телекванта нам помогает опыт выполнения научно-исследовательских работ и пилотных проектов по квантовым вычислениям в интересах крупных индустриальных заказчиков, преимущественно финансовой и нефтегазовой отрасли.

Первые видео-уроки – это введение в квантовые вычисления. Мы постепенно проводим пользователя от основ до прикладного применения. Всю контентную стратегию мы формируем внутри компании, а спикерами являются сотрудники нашей компании или специалисты научно-исследовательских лабораторий компаний-партнеров.

У нас нет цели научить пользователя с нулевым пониманием квантовой физики квантовым вычислениям или человека совсем без опыта традиционного программирования научить квантовому – возможно позже мы подготовим материалы и для такой категории, но сейчас мы фокусируемся на тех, кто уже имеет физико-математический бэкграунд, пусть даже это несколько курсов университета. Ключевая ценность Телекванта – обогащение теоретических знаний практическими навыками, при этом мы предлагаем пользователю несколько траекторий обучения: можно идти последовательно, а можно начать с любого удобного места.

Наши целевые пользователи – это студены и аспиранты физико-математических образовательных учреждений и учащиеся корпоративных университетов. Мы привлекаем аудиторию через адресную работу с образовательными организациями и участию в крупных отраслевых мероприятиях, включая Всероссийские хакатоны по квантовому программированию.

Приоритетным на 2025 год является увеличение количества видео-уроков и практических задач. Значительный объем новых материалов уже на финальной стадии и будет опубликован в ближайшее время. Идей по развитию продукта множество, но мы сфокусируемся на работе с пользователями и совершенствованию ключевой функциональности по полученной обратной связи. Одним из ключевых направлений нашей деятельности становятся хакатоны по квантовым вычислениям с использованием Телекванта. Мы уже имеем опыт реализации нескольких всероссийских хакатонов по квантовому программированию и продолжим работать в данном направлении.

Самое сложное, но при этом и самое полезное для развития продукта – получать и обрабатывать обратную связь от пользователей. Когда ты думаешь, что все знаешь и сделал все правильно, приходят пользователи с замечаниями, наблюдениями и идеями. Телеквант только начинает свой путь – поговорим через несколько лет о полученном опыте.