От парадоксов микромира — к технологиям будущего: в Национальном центре «Россия» раскрываются квантовые сверхспособности
В Москве в Национальном центре «Россия» представлена уникальная выставка «Твоя квантовая Вселенная», приуроченная к Международному году квантовой науки. Экспозиция сочетает визуальное искусство и науку, раскрывая тайны микромира и показывая, как принципы квантовой механики уже применяются в технологиях завтрашнего дня — от вычислений и коммуникаций до медицины и энергетики. Это событие стало ключевым элементом юбилейного фестиваля «Наука 0+» и ярким символом научного лидерства России в квантовой эпохе.
В столичном Национальном центре «Россия» продолжает работу иммерсивная выставка «Твоя квантовая Вселенная», открывшаяся 11 октября в рамках юбилейного XX Международного фестиваля «Наука 0+». Экспозиция, ставшая центральным событием научного форума, посвящена 2025 году — Международному году квантовой науки и технологий, объявленному Организацией Объединенных Наций. Мероприятие проходит при поддержке Министерства науки и высшего образования России в рамках Десятилетия науки и технологий, инициированного президентом России Владимиром Путиным.
Столетие революции в науке
Решение ООН придать 2025 году статус Международного года квантовой науки и технологий принято в знак признания эпохальных изменений в фундаментальной физике, заложивших основы современной квантовой механики. Символической точкой отсчета стала публикация в июле 1925 года революционной статьи немецкого физика Вернера Гейзенберга «О квантовотеоретическом истолковании кинематических и механических соотношений» в журнале Zeitschrift für Physik. Эта работа положила начало серии научных исследований, которые за несколько лет привели к формированию принципиально новой теории, описывающей природу материи и излучения на основе квантовых принципов.
«За прошедшее столетие квантовая теория заняла место основополагающей теории в физике, химии, инженерии и биологии и произвела революцию во всех этих областях», — говорится в декларации, принятой ведущими международными научными обществами, включая Российскую академию наук.
Всемирная инициатива призвана отметить вклад квантовой науки в технический прогресс и повысить осведомленность о важности квантовых технологий для реализации целей устойчивого развития в XXI веке.
Парадоксы, которые можно потрогать
«Проведение выставки приурочено к 100-летию первой полноценной формулировки квантовой механики Вернером Гейзенбергом. За век квантовая физика кардинально изменила нашу жизнь, а сегодня на ее основе создаются сверхчувствительные сенсоры, защищенные системы связи и мощные компьютеры», — подчеркнул заместитель директора департамента государственной политики в сфере научно-технологического развития Минобрнауки России Али Асадов на церемонии открытия выставки.
Интерактивная экспозиция встречает посетителей фундаментальным парадоксом современной физики: квантовые частицы обладают «сверхспособностями» — они могут двигаться сразу по нескольким путям, взаимодействовать на расстоянии и проходить сквозь стены. Почему же люди, созданные из тех же атомов, подчиняющихся квантовым законам, так не умеют? Этот вопрос становится отправной точкой увлекательного научного путешествия.
Первая часть выставки демонстрирует, как волновая природа помогает понять поведение квантовых частиц. Среди экспонатов — наглядная демонстрация интерференции света, арт-объект, посвященный знаменитому принципу неопределенности Гейзенберга, звуковая инсталляция, иллюстрирующая суперпозицию квантовых состояний, и пространственные скульптуры атомов. Одна из инсталляций представляет собой уникальный комплекс, где датчики считывают пульс посетителя с кончиков пальцев и передают сигнал магнитам, заставляя кристаллы ферромагнетика в специальной жидкости пульсировать в такт человеческому сердцу.
От кота Шрёдингера к квантовым магнетометрам
Вторая часть экспозиции посвящена технологиям, выросшим из квантовых явлений: квантовой связи, вычислениям и сверхчувствительным сенсорам. Здесь посетители могут виртуально «погрузиться» на субатомный уровень, заглянуть внутрь знаменитой коробки с котом Шрёдингера из мысленного эксперимента 1935 года и увидеть работу настоящего квантового магнетометра.
«Главной задачей, которую мы ставили перед собой, стала демонстрация того, как ученые превращают свойства квантовых частиц в реальные технологии», — рассказал научный куратор выставки Василий Панюшкин.
Действительно, квантовые магнетометры представляют собой одно из наиболее перспективных применений квантовой физики — они способны проводить измерения магнитных полей с максимально возможной точностью, допустимой законами квантовой механики.
Кот Шрёдингера, ставший культурным символом квантовой физики, иллюстрирует концепцию суперпозиции — способности квантовой системы одновременно находиться в нескольких состояниях до момента измерения. В последние годы физикам удалось создать квантовые аналоги этого мысленного эксперимента: китайские исследователи в 2024 году представили «кота Шрёдингера» на основе атомов иттербия с рекордным временем жизни около 23 минут, что открывает путь к созданию квантовой памяти и многоуровневых кубитов.
Квантовый лабиринт: стать частицей
Центральным элементом выставки стал интерактивный «Квантовый лабиринт» — мультимедийное пространство, где посетители могут буквально «войти» в законы микромира. Их цифровое отражение движется по нескольким маршрутам одновременно, пересекается само с собой и проходит сквозь стены, превращая сложные принципы квантовой физики — суперпозицию, запутанность и туннелирование — в наглядный и захватывающий опыт.
«Доступнее, чем в Национальном центре «Россия», об этой теме вам никто не расскажет. Рекомендую обязательно приходить с детьми и погрузиться в этот увлекательный мир квантовых технологий», — отметил Али Асадов.
Россия в квантовой гонке: от отставания к лидерству
Выставка не только знакомит с фундаментальными принципами квантовой физики, но и демонстрирует впечатляющие достижения российской науки в этой области. Еще 4-5 лет назад Россия была вне мировой квантовой гонки, где доминировали США и Китай. Однако благодаря реализации дорожных карт по квантовым направлениям, сформированных в 2020 году под эгидой госкорпорации «Росатом», страна смогла не только существенно сократить отрыв, но и по соотношению «вложения-отдача» опередить развитые европейские государства.
По итогам первого этапа реализации дорожной карты (2020-2024 годы) в России созданы работающие квантовые вычислители на всех четырех приоритетных платформах: 50-кубитный на ионах в Физическом институте имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), 50-кубитный на атомах и 35-кубитный на фотонах в МГУ имени М.В. Ломоносова, а также 16-кубитный на сверхпроводниках в Национальном исследовательском технологическом университете МИСИС. Россия вошла в число шести стран мира, которые обладают квантовыми компьютерами мощностью 50 кубитов и выше.
В июне 2025 года ФИАН сообщил об успешном испытании первого в России 50-кубитного квантового компьютера, построенного по технологии холодных ионов. По словам директора ФИАН, академика РАН Николая Колачевского, это не просто экспериментальный прототип, а «полноценная платформа для проведения исследований и решения задач». Компьютер по своим характеристикам не уступает мировым аналогам, а по ряду параметров превосходит их.
Новая дорожная карта до 2030 года
В июле 2025 года Президиум Правительственной комиссии по цифровому развитию утвердил дорожную карту развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления» на период до 2030 года. «Росатом» определен организацией, ответственной за ее реализацию.
Согласно документу, к 2030 году планируется создать квантовый вычислитель объемом 300 кубитов, разработать и реализовать 54 новых квантовых алгоритма в дополнение к 34, созданным на первом этапе. Разработанное программное обеспечение будет применяться для квантовой оптимизации, квантовой химии, квантового моделирования и обработки больших данных.
Важным направлением станет развертывание облачной платформы для решения прикладных задач с использованием квантовых вычислений — количество пользователей должно составить не менее 10 тысяч человек. Предусматривается проверка не менее 100 научных гипотез по использованию квантовых вычислений в народном хозяйстве с формулированием конкретных требований к техническим решениям.
Кадры для квантового будущего
Одним из приоритетов дорожной карты является кадровое обеспечение формирующейся отечественной квантовой индустрии. К 2030 году число специалистов, закончивших бакалавриат, специалитет или базовое высшее образование в области квантовых технологий, должно достичь 8 300 человек, магистратуру — 2 600 человек, аспирантуру — 800 специалистов.
«Российская наука — самая молодая в мире. Если 20 лет назад средний возраст ученого в стране составлял более 50 лет, то сейчас — от 30 до 40 лет. Это именно те люди, которые «делают науку» в лабораториях», — подчеркнул Леонид Гусев, проректор МГУ и руководитель дирекции фестиваля «Наука 0+».
Для работы над квантовым проектом удалось собрать в единый коллектив более 600 ученых из более чем 20 ведущих российских вузов и научно-исследовательских центров. К работе привлечены наиболее авторитетные в мировом масштабе ученые в области квантовых вычислений со средним индексом Хирша (цитируемости) выше 50.
Коалиция ведущих научных центров
В организации выставки «Твоя квантовая Вселенная» приняли участие ведущие квантовые научные центры страны: физический факультет и Центр квантовых технологий МГУ имени М.В. Ломоносова, госкорпорация «Росатом», НИЦ «Курчатовский институт», Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе и другие.
В МГУ на физическом факультете расположены сразу три из пяти самых перспективных платформ для реализации квантовых компьютеров: на основе нейтральных атомов, фотонов и полупроводников.
«Это большая редкость не только для нашей страны, но и для мира в целом, чтобы сразу несколько подобных платформ были собраны в одном месте», — отмечают специалисты Центра квантовых технологий МГУ.
Помимо выставки, в Национальном центре «Россия» проходят лекции ведущих российских ученых, мастер-классы и научные дискуссии, что превращает событие не только в захватывающее зрелище, но и в площадку для открытого диалога о будущем науки и технологий.
Наука для всей семьи
«Уже два десятилетия «Наука 0+» выполняет важнейшую просветительскую миссию, вносит вклад в популяризацию науки и привлекает в сферу исследований молодежь. А несколько лет назад фестиваль заслуженно стал одним из ключевых событий Десятилетия науки и технологий, объявленного президентом России Владимиром Путиным», — заявил министр науки и высшего образования РФ Валерий Фальков, пригласив россиян посетить фестиваль всей семьей.
Международный фестиваль «Наука 0+» — это проект, созданный по инициативе ректора МГУ имени М.В. Ломоносова Виктора Садовничего и реализуемый Минобрнауки России и Правительством Москвы при поддержке МГУ, РАН и региональных властей. Юбилейная XX программа фестиваля проходила 10-12 октября на более чем 100 площадках Москвы, включая МГУ, РАН, Московский дворец пионеров, Национальный центр «Россия», парк «Зарядье», а также музеи, научно-исследовательские институты и вузы.
От фундаментальной науки — к технологическому суверенитету
Выставка «Квантовые сверхспособности» наглядно демонстрирует, как фундаментальные научные открытия столетней давности трансформируются в прорывные технологии XXI века. Квантовые вычисления, квантовая криптография, квантовые сенсоры и системы квантовой связи — все эти направления развиваются в России в рамках единой стратегии достижения технологического суверенитета.
«Обеспечить технологический суверенитет России в области квантовых технологий за счет собственных изобретений — так, предельно жестко, определена цель проекта по квантовым вычислениям и квантовым сенсорам на период до 2030 года», — отмечают эксперты.
Российские железные дороги (РЖД) реализуют масштабную программу по развитию квантовых коммуникаций: к концу 2024 года общая протяженность магистральной квантовой сети составила более 7000 км, объединив Санкт-Петербург, Москву, Ростов-на-Дону, Нижний Новгород, Казань, Сочи, Челябинск, Саратов, Самару, Екатеринбург и другие города. К 2030 году планируется построить более 15 тысяч километров квантовых сетей.
Квантовое будущее начинается сегодня
Иммерсивная выставка в Национальном центре «Россия» — это больше, чем научно-популярный проект. Это символ новой эпохи, когда квантовые технологии переходят из области фундаментальных исследований в сферу практических применений, меняющих жизнь миллионов людей. От защищенных каналов связи до революции в медицинской диагностике, от создания новых материалов до решения задач искусственного интеллекта — квантовые технологии открывают возможности, которые еще недавно казались фантастикой.
«В рамках Десятилетия науки и технологий, объявленного президентом РФ Владимиром Путиным, в стране создается большое количество площадок, чтобы популяризация науки стала доступнее», — подчеркнул Али Асадов.
Выставка «Твоя квантовая Вселенная» в Национальном центре «Россия» — яркий пример того, как сложнейшие научные концепции могут стать понятными и захватывающими для людей любого возраста и образования.
В год столетия квантовой механики Россия не только чтит наследие великих физиков прошлого, но и уверенно движется к лидерству в квантовых технологиях будущего, превращая «сверхспособности» квантовых частиц в реальные конкурентные преимущества страны на мировой арене.
Рубрика: Наука
Редакция «Партнёр НКО»
Фото: АиФ/ Эдуард Кудрявиций
Читайте также:
Подпишитесь на наш Телеграм-канал Самое срочное и полезное для Вашей НКО
Подпишитесь на свежие новости НКО Будьте вкурсе важных событий в сфере НКО.
