Квантовая гонка становится частью противостояния США и Китая
Квантовые технологии постепенно превращаются в новое поле стратегического соперничества США и Китая. Еще недавно борьба за лидерство в этой сфере выглядела преимущественно как соревнование научных лабораторий – кто создаст больше кубитов, добьется более высокой точности вычислений или первым продемонстрирует практическое квантовое превосходство. Теперь центр конкуренции смещается. Вашингтон и Пекин стремятся создать собственные технологические экосистемы, включающие оборудование, цепочки поставок, стандарты, инфраструктуру и системы защиты информации. Поэтому в перспективе вопрос будет заключаться уже не только в том, кто создаст более совершенный квантовый компьютер, а в том, чья технологическая система окажется способна обеспечить его массовое применение.
Характер конкуренции
Напомним, кубит (от англ. quantum bit, q-бит) – наименьшая единица информации в квантовом компьютере, аналог обычного бита в классических вычислительных системах. Главное отличие кубита от «классического» бита – в его способности находиться в состоянии суперпозиции: если обычный бит может принимать только одно из двух значений (0 или 1), то кубит может существовать одновременно в обоих состояниях с определенной вероятностью.
Квантовые технологии постепенно приближаются к практическому использованию в коммуникациях, сенсорике, задачах оптимизации и криптографии. Это меняет характер конкуренции. Научное открытие само по себе перестает быть достаточным условием лидерства. Государству необходимо иметь промышленную базу, доступ к специализированным компонентам и способность быстро внедрять новые решения в существующую инфраструктуру. Именно здесь американская и китайская модели начинают расходиться.
Одним из главных элементов соперничества становятся цепочки поставок. Квантовые системы требуют специализированного криогенного оборудования, высокоточной фотоники и специальных материалов. Производство многих из них сосредоточено у ограниченного числа поставщиков, а их быстрая замена может привести к снижению характеристик оборудования. Поэтому контроль над такими компонентами постепенно превращается в инструмент технологической политики.
Известно, что США уже используют этот инструмент. Вашингтон расширяет экспортный контроль и ограничения на инвестиции в чувствительные технологические области, одновременно стремясь объединить собственную научную базу с возможностями союзников. «Национальная квантовая инициатива» США, исследовательские центры и государственно-частные проекты развиваются параллельно с формированием защищенных цепочек поставок. Американская модель развития квантовых вычислений фактически предполагает создание широкого технологического пространства, в котором научные разработки, промышленность и требования национальной безопасности работают вместе.
Для Китая же внешние ограничения становятся дополнительным стимулом к созданию собственной технологической базы. Пекин строит более вертикально интегрированную систему, объединяющую научные организации, государственные предприятия, региональные промышленные кластеры и коммерческие компании. В стране развиваются квантовые коммуникационные сети, сверхпроводящие и фотонные вычислительные платформы, квантовая облачная инфраструктура. Таким образом, Китай стремится уменьшить зависимость от внешних поставщиков именно в тех сегментах, которые могут стать критическими для будущей квантовой отрасли.
«Расшифровывай потом!»
При этом китайско-американское соперничество распространяется далеко за пределы производства оборудования. Все большее значение приобретает борьба за стандарты. Китай расширяет участие в «Международной организации по стандартизации» и «Международной электротехнической комиссии», стремясь влиять на формирование будущих правил совместимости квантовых систем.
Для Вашингтона стандартизация также становится частью еще более обширной политики формирования доверенных технологических сетей. Если одна из сторон сможет закрепить собственные технические решения в качестве международного стандарта, это создаст дополнительные преимущества для ее производителей и партнеров.
Еще одним направлением соперничества становится защита информации. Появление достаточно мощных квантовых компьютеров потенциально способно изменить существующие подходы к криптографии. Уже сейчас государства начинают переход к постквантовым стандартам безопасности из-за этой угрозы, исходя из принципа «harvest now, decrypt later» – «собирай сейчас, расшифровывай потом». Другими словами, перехваченные сегодня зашифрованные данные могут быть сохранены и расшифрованы после появления соответствующих вычислительных возможностей.
Таким образом, США и Китай вынуждены готовиться не только к созданию квантовых вычислительных систем, но и к миру, в котором существующие механизмы защиты информации могут оказаться недостаточными. Здесь преимущество будет зависеть от способности государства одновременно обновить криптографические стандарты, государственные информационные системы и критическую инфраструктуру.
В этом смысле квантовая гонка имеет важное отличие от обычного соревнования в области вычислительной техники. Речь идет о перестройке сразу нескольких технологических сфер. Какой-либо стране недостаточно создать собственный квантовый процессор, если она зависит от зарубежного оборудования для его производства или от иностранных стандартов для его интеграции в Сети.
Именно поэтому американская стратегия на современном этапе строится вокруг сочетания инноваций, безопасности и союзнических связей. Китайская же – вокруг государственной мобилизации и технологической интеграции. В обоих случаях речь идет о создании собственной системы, способной функционировать в условиях возможного разделения мировой технологической инфраструктуры.
Квантовые экосистемы
Отметим, что Европа в этой борьбе занимает обособленное положение. Она обладает сильной научной базой, но уступает США и Китаю по промышленному масштабу производства ряда компонентов. Поэтому европейская политика в большей степени сосредоточена на регулировании, стандартизации и координации. Однако главным содержанием новой квантовой гонки остается именно соперничество Вашингтона и Пекина.
США располагают мощной инновационной экосистемой и стремятся сохранить контроль над ключевыми технологическими узлами. Китай, сталкиваясь с ограничениями доступа к отдельным зарубежным технологиям, ускоряет развитие собственных научных и промышленных возможностей. В результате формируются две модели технологического развития, которые постепенно могут становиться все более самостоятельными.
Представляется, что именно от этого соперничества будут зависеть и третьи государства. Особенно заметно это может проявиться в Юго-Восточной Азии, где страны одновременно развивают технологическое сотрудничество с Китаем и поддерживают связи с США и Европой в сфере безопасности и регулирования. По мере развития квантовой отрасли им придется учитывать совместимость различных технологических систем и стандарты нескольких центров силы.
Можно обоснованно предположить, что в ближайшие годы наиболее показательными индикаторами американо-китайской конкуренции станут три направления: переход на постквантовую криптографию, контроль над специализированными цепочками поставок и влияние на международные стандарты. Именно они покажут, насколько США и Китай способны превратить научные разработки в устойчивые технологические возможности.
Квантовая гонка поэтому постепенно перестает быть соревнованием отдельных ученых и компаний. США и Китай создают вокруг новых технологий собственные системы – от научных центров и промышленного производства до стандартов и механизмов безопасности. Если этот процесс продолжится, мировая квантовая отрасль может развиваться уже не в рамках единого технологического пространства, а как совокупность конкурирующих экосистем. И тогда вопрос о квантовом лидерстве будет решаться не в момент появления очередного рекордного процессора, а гораздо раньше – на уровне того, кто сумеет создать наиболее целостную технологическую систему вокруг него.