«Квантовые технологии переводят принципы квантовой физики в технологические приложения. Для большинства применений квантовые технологии ещё не достигли зрелости. Однако они могут иметь значительные последствия для будущего военных систем зондирования, шифрования и связи, а также для парламентского надзора, выдачи разрешений и распределения бюджетных средств», - говорится в докладе Исследовательской службы Конгресса США (CRS) от 14 января 2026 года.
Ключевые понятия в квантовых технологиях
Квантовые приложения основаны на ряде ключевых концепций, включая суперпозицию, квантовые биты (кубиты) и запутанность. Суперпозиция относится к способности квантовых систем существовать одновременно в двух или более состояниях. Кубит — это вычислительная единица, которая использует принцип суперпозиции для кодирования информации. (Классический компьютер кодирует информацию в битах, которые могут представлять двоичные состояния 0 или 1, тогда как квантовый компьютер кодирует информацию в кубитах, каждый из которых может одновременно представлять 0, 1 или комбинацию 0 и 1. Таким образом, мощность квантового компьютера экспоненциально возрастает с добавлением каждого кубита).
Национальная академия наук (NAS) США определяет квантовую запутанность как свойство, при котором «два или более квантовых объекта в системе могут быть неразрывно связаны таким образом, что измерение одного определяет возможные результаты измерения другого, независимо от расстояния между двумя объектами». Запутанность лежит в основе ряда потенциальных военных применений квантовых технологий. Однако как суперпозиция, так и запутанность трудно поддерживаются из-за хрупкости квантовых состояний, которые могут быть нарушены мельчайшими движениями, изменениями температуры или другими факторами окружающей среды.
Военное применение квантовых технологий
Совет по оборонной науке (DSB), независимый научный консультативный совет Министерства обороны США (DOD), пришел к выводу, что три области применения квантовых технологий наиболее перспективны для DOD: квантовое зондирование, квантовые компьютеры и квантовая связь. DSB заключил, что квантовый радар, который, как предполагается, способен определять характеристики (например, радиолокационное сечение, скорость) объектов, включая малозаметные, или «стелс», самолеты, «не обеспечит DOD улучшенных возможностей».
Квантовое зондирование
Квантовые датчики используют принципы квантовой физики в своих сенсорах. По данным DSB, это наиболее зрелое военное применение квантовых технологий, и в настоящее время оно «готово к использованию в боевых условиях». Квантовые датчики могут обеспечить ряд расширенных военных возможностей. Например, они могут предоставить альтернативные варианты позиционирования, навигации и синхронизации, которые теоретически позволят вооруженным силам продолжать действовать в полную силу в условиях ухудшения или полного отсутствия сигнала GPS.
Кроме того, квантовые датчики потенциально могут использоваться в целях разведки, наблюдения и рекогносцировки (ISR). Квантовые датчики могут позволить военнослужащим обнаруживать подземные сооружения или ядерные материалы благодаря их ожидаемой «чрезвычайной чувствительности к внешним воздействиям». Чувствительность квантовых датчиков также может позволить военным обнаруживать электромагнитные излучения, тем самым повышая возможности радиоэлектронной борьбы и потенциально помогая в обнаружении скрытых сил противника.
Квантовые компьютеры
Согласно данным NAS, «квантовые компьютеры — единственная известная модель вычислительных систем, которая может обеспечить экспоненциальное ускорение по сравнению с современными компьютерами». Хотя квантовые компьютеры находятся на относительно ранней стадии разработки (по оценкам Министерства обороны США от июля 2025 года, это произойдет не раньше чем через 10 лет), достижения в этой области, многие из которых обусловлены развитием коммерческого сектора, могут иметь последствия для будущего искусственного интеллекта (ИИ), шифрования и других дисциплин.
Например, некоторые аналитики предполагают, что квантовые компьютеры могут способствовать развитию машинного обучения, одной из областей искусственного интеллекта. Такие достижения могут стимулировать улучшение распознавания образов и машинной идентификации целей. Это, в свою очередь, может позволить разработать более точные летальные автономные системы вооружения или оружие, способное выбирать и поражать цели без необходимости ручного управления или дистанционного управления. Квантовые компьютеры с поддержкой ИИ потенциально могут быть объединены с квантовыми датчиками для дальнейшего повышения эффективности военных приложений разведки, наблюдения и рекогносцировки (ISR).
Кроме того, квантовые компьютеры потенциально могут расшифровывать секретную или контролируемую несекретную информацию, хранящуюся на зашифрованных носителях, что позволит противникам получить доступ к конфиденциальной информации о военных или разведывательных операциях США. Некоторые аналитики отмечают, что для взлома существующих методов шифрования, вероятно, потребуются значительные достижения в области квантовых вычислений. По их оценкам, для взлома существующих методов шифрования потребуется квантовый компьютер с примерно 20 миллионами кубитов. Однако самые передовые квантовые компьютеры сегодня, как правило, имеют не более 1000 кубитов.
Практическое применение квантовых компьютеров, вероятно, будет реализовано только после улучшения показателей ошибок и разработки новых квантовых алгоритмов, программных средств и аппаратного обеспечения. Хотя, как отмечает NAS, «нет гарантии, что эти технические проблемы будут преодолены», некоторые аналитики считают, что первый прототип квантового компьютера, способный взламывать существующие методы шифрования, может быть разработан в период с 2030 по 2040 год. По этой причине NAS заключает, что «разработка, стандартизация и внедрение постквантовой криптографии имеют решающее значение для минимизации вероятности потенциальной катастрофы в области безопасности и конфиденциальности».
В мае 2022 года администрация Байдена опубликовала Меморандум по национальной безопасности о содействии лидерству Соединенных Штатов в квантовых вычислениях при одновременном снижении рисков для уязвимых криптографических систем (NSM-10), который «предписывает конкретные действия, которые должны предпринять ведомства, поскольку Соединенные Штаты начинают многолетний процесс перехода уязвимых компьютерных систем на криптографию, устойчивую к квантовым атакам». В NSM-10 отмечается, что директор Национального института стандартов и технологий (NIST) и директор Агентства национальной безопасности (NSA) должны разработать технические стандарты для криптографии, устойчивой к квантовым атакам. NIST выпустил первую часть этих стандартов в августе 2024 года. NSA заявило, что «ожидает завершения перехода к устойчивым к квантовым атакам алгоритмам для систем национальной безопасности к 2035 году в соответствии с NSM-10».
Квантовые коммуникации
Квантовые коммуникации — за исключением квантового распределения ключей (КРК), обсуждаемого ниже — находятся на начальной стадии развития. Теоретически, квантовые коммуникации могут обеспечить безопасное объединение в сеть квантовых военных датчиков, компьютеров и других систем, тем самым повысив производительность по сравнению с одной квантовой системой или классической коммуникационной сетью. Объединение в сеть также может повысить устойчивость таких систем на расстоянии, расширяя потенциальные условия их развертывания (т.е. за пределы лабораторных условий, обычно необходимых для поддержания хрупких квантовых состояний). Это может значительно расширить военное применение квантовых коммуникаций.
Квантовое распределение ключей (КРК) — это подвид квантовой связи, использующий принципы квантовой физики для шифрования информации, которая затем передается по классическим сетям. КРК обеспечивает безопасную связь, которую невозможно перехватить скрытым образом во время передачи. (Однако связь с использованием КРК может быть перехвачена на ретрансляционных станциях, необходимых в настоящее время для передачи на большие расстояния). Сообщается, что Китай вкладывает значительные средства в КРК и завершил строительство квантовой сети Пекин-Шанхай протяженностью около 1250 миль в 2016 году. Тем не менее, Орган по разрешению споров пришел к выводу, что «КРК не был реализован с достаточной эффективностью или уровнем безопасности для использования в целях Министерства обороны».
Избранные законодательные инициативы США
Конгресс принял множество положений, касающихся квантовых технологий. Например, раздел 234 Закона о национальной обороне на 2019 финансовый год, впоследствии измененный разделом 220 Закона о национальной обороне на 2020 финансовый год и разделом 219 Закона о национальной обороне на 2024 финансовый год, предписывает министру обороны осуществлять программу исследований и разработок в области квантовых технологий в координации с частным сектором, международными организациями и другими государственными учреждениями. Раздел 220 Закона о национальной обороне на 2020 финансовый год дополнительно уполномочивает министра каждого военного ведомства создавать исследовательские центры квантовой информационной науки (КИН), которые могут «взаимодействовать с соответствующими организациями государственного и частного секторов» для продвижения квантовых исследований. Каждое из ведомств впоследствии присвоило своим исследовательским лабораториям статус исследовательских центров КИН.
Раздел 214 Закона о национальной обороне на 2021 финансовый год предписывает службам составлять и ежегодно обновлять список технических задач, которые потенциально могут быть решены с помощью квантовых компьютеров в течение следующих одного-трех лет, а также создавать программы с участием малых и средних предприятий для предоставления возможностей квантовых вычислений государственным, промышленным и академическим исследователям, работающим над этими задачами.
Раздел 220 Закона о национальной обороне на 2024 финансовый год обязывает Министерство обороны создать программу обмена талантами между государственным и частным секторами для проведения квантовых исследований, а раздел 231 разрешает пилотную программу Министерства обороны по квантовым вычислениям.
Наконец, раздел 231 Закона о национальной обороне на 2025 финансовый год предписывает директору Агентства перспективных оборонных исследований «создать и осуществить Инициативу по сравнительной оценке квантовых технологий для быстрого расширения и поддержки усилий по оценке концепций, планов разработки, а также прототипов, компонентов и подсистем, необходимых для создания возможностей квантовых вычислений в масштабах предприятия» для Министерства обороны. Раздел 244 предписывает министру обороны разработать стратегический план развития квантовых технологий в рамках министерства.
Возможные вопросы для Конгресса
Какой уровень финансирования оправдан нынешним уровнем развития военных применений квантовых технологий? В какой степени правительство США должно инвестировать и исследовать технологии, которые позволяют применять квантовые технологии в военных целях (например, материаловедение, технологии изготовления)?
В какой степени коммерческие достижения в области квантовых технологий могут быть использованы в военных целях?
Насколько зрелы усилия конкурентов США по разработке военных применений квантовых технологий? В какой степени такие усилия могут угрожать передовым военным возможностям США, таким как самолеты-невидимки?
Какие меры, если таковые имеются, должны предпринять Соединенные Штаты для обеспечения достаточного количества специалистов в области квантовых технологий для поддержания конкурентоспособности США в этой сфере?
***
Безусловно, все эти вопросы важны и для развития квантовых технологий в России.
Безусловно им будет уделено внимание на национальном форуме «Инфофорум – 2026», который будет проходить в инновационном кластере «Ломоносов» 28 – 29 января 2026 года. Квантовые технологии там стоят на первом месте программы.
Кроме того, в 2026 году в России будет проведен международный квантовый форум БРИКС.
