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, финалист 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.