Как компания «Сконтел» стала одним из мировых лидеров в квантовых технологиях

ЭкспертHi-Tech

Как в России ловят свет

Отечественная компания «Сконтел», занимающаяся квантовыми технологиями, стала одним из мировых лидеров в своей сфере. Однако в России ее продукцией заинтересовались лишь недавно

Анастасия Филиппова

«Раньше на российский рынок приходилось порядка 5–10 процентов нашего дохода, а сейчас почти 30 процентов. Такого у нас никогда не было. Я бы охарактеризовал российский рынок как растущий», — рассказывает генеральный директор «Сконтела» Данила Кудревский.

Компанию «Сконтел» в 2004 году основал профессор Московского педагогического государственного университета (МПГУ) Григорий Гольцман со своими учениками. Сейчас ее технологиями пользуются десятки корпораций и университетов по всему миру, в том числе Оксфордский и Принстонский университеты, NASA, компании Toshiba и IBM. В компании заявляют, что на протяжении первых десяти лет своего существования «Сконтел» занимал монопольное положение на мировом рынке в своей сфере.

«Есть фирмы, производящие продукцию мирового уровня. Про “Сконтел” так нельзя сказать: дело в том, что эта компания определяет мировой уровень в этом направлении, а не пытается угнаться за ним», — говорит доктор физикоматематических наук, главный научный сотрудник Института прикладной физики РАН Вячеслав Вдовин.

Развитие квантовых технологий требует высокоточных элементов. Так, отличие квантовой связи заключается в том, что бит информации кодируется и передается по оптоволокну при помощи всего лишь одного фотона, а не миллионов таких частиц, как это происходит обычно. За счет этого квантовая связь получается чрезвычайно защищенной. К такой линии невозможно подключиться незаметно, так как получатель сразу узнает о перехвате информации. Однако если для регистрации сигнала, закодированного миллионом фотонов, подойдет любой существующий детектор, то для того, чтобы «поймать» единичный фотон, требуются сверхчувствительные приборы. Такие датчики, или однофотонные детекторы, производит всего шесть компаний по всему миру, в том числе российская «Сконтел».

Детекторы «Сконтела» представляют собой маленькие пластинки площадью полсантиметра на полсантиметра. Сделать такой датчик поистине ювелирная работа. На подложку напыляется пленка в несколько атомных слоев (4–5 нанометров толщиной). Из нее затем делается невидимая глазу нить шириной 100 нанометров и длиной до нескольких миллиметров, которая регистрирует фотоны. Для работы детектора его необходимо охладить до температуры 2–3 °K (−217…−270 °C), с этой целью используется специальный криостат. Это металлический цилиндр, большую часть которого занимает «холодильник», обеспечивающий такую температуру. Таким образом, «Сконтел» продает не только отдельные квантовые датчики, но и целые системы регистрации одиночных фотонов, включающие в себя детекторы, систему охлаждения и прочие дополнительные детали.

Порядка 70–75% продаж приходится именно на такие системы. «Отдельно детекторы обычно берут только тогда, когда у клиентов уже есть наша установка и в ней нужно просто обновить такой элемент», — рассказывает Данила Кудревский. В фотонных счетчиках может быть от одного датчика (такие счетчики называются одноканальными) до шестнадцати. Одноканальная установка стоит порядка 60 тыс. евро.

Помимо этого порядка 10–20% составляют продажи оборудования по охлаждению. Причем часто его берут не для работы с детекторами «Сконтела», а для каких-либо иных целей.

Спрос есть

Около 90% продукции «Сконтела» обычно шло на экспорт. Еще на заре существования компании интерес к ее продукции первыми проявили США. Однако после 2014 года это сотрудничество практически сошло на нет. Свои детекторы «Сконтел» продавал также в Германию, Францию, Польшу, Болгарию, Израиль, Японию, Китай. В этом году началось сотрудничество с Индией: туда уже поставили две системы регистрации одиночных фотонов.

«В США, Европе, Японии и Китае развитие квантовых технологий началось больше двадцати лет назад. Российский же рынок был равен нулю. А лет пять назад здесь тоже началось развитие, появились государственные вложения в квантовые технологии. Но отставание еще очень велико. И компания “Сконтел” — единственная в стране, которая производит элементную базу для квантовых технологий», — говорит Григорий Гольцман.

Счетчики фотонов и детекторы «Сконтела» в основном приобретают в научных целях. «Девяносто пять процентов рынка, и нашего, и конкурентов, — это научное приборостроение. Для создания квантового компьютера, для квантовых вычислений и квантовой связи сперва нужно разработать приборы», — поясняет генеральный директор.

На оставшиеся 5% приходятся продажи для практического применения оборудования. Так, тайваньская компания, производящая технологическое оборудование для тестирования микросхемы, купила у «Сконтела» несколько систем для приборов нового поколения. В Китае с использованием российских детекторов была создана линия квантовой связи протяженностью свыше 800 километров.

Однофотонные счетчики нужны и для квантовых компьютеров, работа над созданием которых ведется сразу в нескольких странах.

Такие машины будут гораздо быстрее мощнейших на сегодняшний день суперкомпьютеров, они смогут легко проводить сложные вычисления и расшифровывать данные. Так, в 2020 году китайские ученые разработали квантовый компьютер, который смог за 200 секунд решить сложную задачу, тогда как самому быстрому суперкомпьютеру в мире потребовалось бы для этого около 2,5 млрд лет. В России в рамках дорожной карты «Квантовые вычисления» на создание квантовых компьютеров планируется потратить 23,6 млрд рублей.

Детекторы фотонов «Сконтела» при поддержке Фонда перспективных исследований закупил Центр квантовых технологий МГУ. «Мы занимаемся квантовыми вычислениями, то есть делаем прототип квантового компьютера, в котором информация кодируется в фотоны. Вычисления — это процесс преобразования и измерения этих фотонов. Для этого нужны максимально чувствительные детекторы. И продукция “Сконтела” на данный момент наилучшим образом подходит для наших задач», — рассказывает старший научный сотрудник Центра квантовых технологий МГУ Станислав Страупе.

По его словам, Центр квантовых технологий приобрел сразу большую партию — четыре модуля по восемь детекторов в каждом. «Мы решили, что удобно, когда производитель рядом, он может легко осуществить сервисное обслуживание», — объясняет Станислав Страупе выбор отечественного поставщика.

Казанский научный центр РАН совместно с Институтом прикладной физики РАН выполняет крупный проект в рамках дорожной карты «Квантовые коммуникации», которую курируют РЖД. «Там как раз мы будем использовать детекторы “Сконтела”. Мы ориентировались сразу на эти детекторы, поскольку они обладают отличными характеристиками и прекрасно себя зарекомендовали», — рассказал директор Казанского научного центра Алексей Калачев. По его словам, ранее казанские ученые также успешно использовали продукцию «Сконтела» в своей научной работе.

Со своей стороны, Институт прикладной физики РАН также давно сотрудничает со «Сконтелом», в том числе закупает оборудование. «Если что-то пошло не так, мы знаем, что команда “Сконтела” даже за рамками своих гарантийных обязательств будет поддерживать, помогать, разбираться. Это чрезвычайно комфортный режим взаимодействия, и для новой инновационной продукции это всегда очень важно», — поделился Вячеслав Вдовин.

В МИСиС совместно с командой, возглавляемой Григорием Гольцманом, идет работа над созданием видеокамеры, которая сможет работать почти в полной темноте и ловить инфракрасные фотоны. «Это очень сложная научная разработка, и это будет уникальная камера для всей планеты. Она не сможет работать без нашего детектора», — говорят в «Сконтеле».

Применение квантовым технологиям можно найти и в медицине. Сотрудники «Сконтела» вместе с Приволжским исследовательским медицинским университетом и другими институтами разрабатывают систему, с помощью которой можно проводить раннюю диагностику рака. При такой диагностике пациенту будут вводить специальное вещество — фотосенсибилизатор, который накапливается в раковых клетках. В результате микроскопические новообразования будут излучать очень малые порции света, которые может уловить лишь однофотонный детектор.

Непростой период

Сами детекторы и криостаты компания делает самостоятельно. А часть охладительной системы — криоголовки — закупались в Японии. Однако после февральских событий японский поставщик прекратил сотрудничество с Россией. «Но мы нашли в Китае криоголовки, абсолютно не уступающие по качеству японским. Они даже по форме и по размеру были похожи», — рассказал генеральный директор «Сконтела».

Некоторые уже оплаченные комплектующие получить так и не удалось, говорит Данила Кудревский: «В Польше мы оплатили одну вещь, но они не могут ее поставить. Хорошо, что она не очень дорогая. Даже если мы эти деньги потерям безвозвратно, это будет меньше нашего месячного дохода».

Возникли сложности и с оборудованием, так как «Сконтел» использует только зарубежные высокоточные приборы. На ближайшее время находящегося в распоряжении компании оборудования хватит, но как быть с новыми поставками, пока неизвестно. «Например, есть сложный прибор литограф. Его во всем мире производят только в Германии и в Японии, и мы теперь не можем его купить», — говорят в «Сконтеле». В России быстро наладить такое производство не получится: даже если через несколько лет отечественные ученые смогут создать аналог такого прибора, заграничные технологии уже уйдут далеко вперед.

Возникли трудности и с экспортом детекторов, так как пока неизвестно, смогут ли иностранные компании проводить платежи на российские счета. На фоне обострения отношений России с внешним миром усложнились и внутренние правила экспорта: оформление документов для таможни на вывоз продукции в западные страны теперь занимает пару месяцев.

«Проблем сейчас очень много, но мы их решаем, решили или решим. Паники нет. Мы, может, и потеряем в объемах продаж за границей, но, надеюсь, только временно. Потому что есть спрос, который там не смогут удовлетворить ни китайская фирма, ни две европейские. Кроме того, в России стал появляться интерес к квантовым технологиям, значит, мы больше заработаем здесь», — говорит Данила Кудревский.

Так, РЖД при создании линии квантовой связи между Москвой и Санкт-Петербургом использовали импортные фотонные детекторы. Для новых линий, скорее всего, потребуются детекторы российского производства, считают в «Сконтеле».

Предоставлено компанией «Сконтел»

Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Добыть и обогатить по-русски Добыть и обогатить по-русски

Как проходит импортозамещение в горнодобывающей отрасли

Эксперт
Рай в лофте и джунгли в ванной: 5 примеров работы с обоями в интерьере Рай в лофте и джунгли в ванной: 5 примеров работы с обоями в интерьере

О нюансах использования обоев в интерьере рассказывают дизайнеры и архитекторы

РБК
Пролезть между струйками не получится Пролезть между струйками не получится

Казахстан не торопится поддержать Россию в санкционной войне с Западом

Эксперт
Спал на голом матрасе и мог не делать уроки: каким было детство Илона Маска Спал на голом матрасе и мог не делать уроки: каким было детство Илона Маска

Как Мэй Маск воспитывала своих детей?

VOICE
Ваше плодородие Ваше плодородие

«Нива» — лучшее, что случалось с российским автопромом

Эксперт
Стреляет в ухе Стреляет в ухе

Не лиши себя нечаянно слуха

Лиза
Военторг Чарли Военторг Чарли

Как в перерывах между вечеринками американский конгрессмен развалил СССР

Дилетант
Зуб ребенка из Италии указал на сезонную мобильность позднепалеолитических охотников на сурков Зуб ребенка из Италии указал на сезонную мобильность позднепалеолитических охотников на сурков

Палеоантропологи исследовали молочный моляр мальчика, жившего 13 тысяч лет назад

N+1
Идеология многонационального народа Идеология многонационального народа

Ценностные основы идеологии закреплены в обновленной Конституции России

Эксперт
Тихая убийца отношений: 2 способа победить рутину Тихая убийца отношений: 2 способа победить рутину

Рутина — «тихая убийца отношений», которую мы замечаем слишком поздно

Psychologies
Уилл Смит Уилл Смит

Уилл Смит вышел на сцену и дал пощечину ведущему

ЖАРА Magazine
Как сделать расклад Таро на любовь? Самая полная инструкция Как сделать расклад Таро на любовь? Самая полная инструкция

Написали инструкцию по самому интересному раскладу таро — на любовь!

VOICE
Он, она, двое детей и другие устойчивые семейные модели Он, она, двое детей и другие устойчивые семейные модели

Как развод родителей влияет на детей

СНОБ
6 мифов об аккумуляторах смартфонов, в которые верят даже некоторые разработчики 6 мифов об аккумуляторах смартфонов, в которые верят даже некоторые разработчики

Все еще ждете выключения устройства, чтобы наконец его зарядить? Это миф!

ТехИнсайдер
Археологи обнаружили в Египте 85 древних гробниц и руины храма богини Исиды Археологи обнаружили в Египте 85 древних гробниц и руины храма богини Исиды

Археологи во время работ обнаружили руины храма богини Исиды

N+1
27 признаков поверхностных отношений 27 признаков поверхностных отношений

Список, по которому можно определить, насколько глубоки ваши отношения

Psychologies
Песня победы Песня победы

История о неперспективных детях, человеческих ценностях и музыке

СНОБ
Трон под долларом зашатался Трон под долларом зашатался

Руководство США собственноручно разрушает гегемонию доллара

Эксперт
«О пользе зонтиков». Как математика делает жизнь проще «О пользе зонтиков». Как математика делает жизнь проще

Зачем нужна математика в повседневной жизни — отрывок из книги Микаэля Лонэ

СНОБ
Коллективная победа Коллективная победа

Как заработать деньги на спортивном сообществе?

Forbes Life
Не ной Не ной

Почему российские тренеры до сих пор работают по советской модели?

Forbes Life
5 опасных растений, которые вы никогда не должны трогать: запомните их! 5 опасных растений, которые вы никогда не должны трогать: запомните их!

Прикосновение к этим растениям могут убить

ТехИнсайдер
Тревожные звоночки: ученые научились проверять риск попадания в ДТП во время сна Тревожные звоночки: ученые научились проверять риск попадания в ДТП во время сна

Потенциально аварийные ситуации сопоставили с показателями здоровья

Вокруг света
Роскошные формы: 6 деталей картины Рубенса «Венера перед зеркалом» Роскошные формы: 6 деталей картины Рубенса «Венера перед зеркалом»

Если в России говорят «кустодиевская женщина», в Европе скажут «рубенсовская»

Вокруг света
География чтения: 5 книг о Северной Африке География чтения: 5 книг о Северной Африке

Книги о загадочном континенте, который манит авантюристов и путешественников

Вокруг света
Картавил ли брат-близнец Ленина? 11 мифов об Ильиче Картавил ли брат-близнец Ленина? 11 мифов об Ильиче

О революционере номер один распространяли различные домыслы

Вокруг света
20 признаков коренного москвича 20 признаков коренного москвича

Как узнать коренного москвича?

Maxim
Один обед — минус 10 лет Один обед — минус 10 лет

Омолаживающие диеты Николь Кидман, Холли Берри и других звезд

Лиза
Московский Нострадамус Московский Нострадамус

Это имя уже почти три столетия служит синонимом тайных знаний

Дилетант
Релокация менеджера: как эмигрировать и не навредить карьере Релокация менеджера: как эмигрировать и не навредить карьере

Советы, которые помогут избежать ошибок при релокации по работе

Forbes
Открыть в приложении