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

Умное стекло на гибкой подложке Умное стекло на гибкой подложке

Российские инженеры создали пленку, которая регулирует прозрачность за секунды

Эксперт
Тайные знаки: как угадать чей угодно знак зодиака — даже если он это скрывает Тайные знаки: как угадать чей угодно знак зодиака — даже если он это скрывает

Как в одно мгновение понять, какой знак зодиака перед тобой?

VOICE
По следам «Арматы» По следам «Арматы»

Мир бросился создавать новые танки

ТехИнсайдер
Как правильно восстанавливаться после травмы Как правильно восстанавливаться после травмы

Восстановление после травмы — своего рода искусство

ТехИнсайдер
Нитрид галлия идет на смену кремнию Нитрид галлия идет на смену кремнию

Самый совершенный в мире транзистор создают ученые из России

Эксперт
Сдавайся или беги: Как быть, если мужчина слишком навязчив Сдавайся или беги: Как быть, если мужчина слишком навязчив

Забота или тирания — как отличить?

Лиза
Когда дрожит и горит земля Когда дрожит и горит земля

Чем грозят недавние извержения на Камчатке? Что наука знает о вулканах?

Эксперт
Смехотерапия. Где взять пилюли радости Смехотерапия. Где взять пилюли радости

Как вернуть радость жизни в непростой период и снова начать улыбаться

Лиза
Метавселенные Метавселенные

Главная технология и тренд этого года – виртуальные вселенные, или метавселенные

Популярная механика
Верхом на реакторе: как в СССР разрабатывали секретный атомный самолет Верхом на реакторе: как в СССР разрабатывали секретный атомный самолет

Атомные самолеты были хороши всем, кроме гигантской радиации

ТехИнсайдер
7 cекретов стиля Шайи Лабафа 7 cекретов стиля Шайи Лабафа

Учимся у голливудского бунтаря крутизне и самоиронии

Правила жизни
Критика патриархата по-модному. О российском сериале «Домашнее поле» Критика патриархата по-модному. О российском сериале «Домашнее поле»

«Домашнее поле» — понимания темы и профессионализма может быть недостаточно

СНОБ
Почему при нагревании пища теряет свои полезные свойства, и как этого избежать Почему при нагревании пища теряет свои полезные свойства, и как этого избежать

Как приготовление продуктов сказывается на их полезных элементах?

ТехИнсайдер
Вирджиния Вульф, Мэри Шелли, Джейн Остин: 10 лучших фильмов о писательницах Вирджиния Вульф, Мэри Шелли, Джейн Остин: 10 лучших фильмов о писательницах

Подборка фильмов о знаменитых писательницах

Forbes
В балансе с природой В балансе с природой

Переосмысление традиций стародачной архитектуры

SALON-Interior
Пределы адаптации: как в Индии переносят катастрофическую жару Пределы адаптации: как в Индии переносят катастрофическую жару

Температура поверхности во многих районах Индии превысила 60 градусов

N+1
Как Джонни Депп стал первым мужчиной Вайноны Райдер и разрушил ее жизнь Как Джонни Депп стал первым мужчиной Вайноны Райдер и разрушил ее жизнь

Джонни Депп и Вайнона Райдер — они были самой красивой голливудской парой 90-х

VOICE
Мукой обсыпались? Звезды, которых подвела пудра и вспышка — фото вблизи Мукой обсыпались? Звезды, которых подвела пудра и вспышка — фото вблизи

Вспышка фотокамер может сыграть с макияжем злую шутку

VOICE
Как повысить свой шанс забеременеть Как повысить свой шанс забеременеть

Главное в планировании беременности – вовремя заметить и решить проблему

Лиза
Импортозамещение: сравниваем российские сервисы, которые могут заменить Netflix и Spotify Импортозамещение: сравниваем российские сервисы, которые могут заменить Netflix и Spotify

Мы решили разобраться, сильно ли отечественные приложения уступают западным

Maxim
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
Как контролировать свои эмоции Как контролировать свои эмоции

6 действенных способов контролировать чувства

Maxim
Нюансы вкуса: почему важно пищевое разнообразие и как распространяется единообразие Нюансы вкуса: почему важно пищевое разнообразие и как распространяется единообразие

Мы теряем разнообразие всех сельскохозяйственных культур, которые кормят мир

Forbes
Хэви-метал и мода: рассказываем как менялся стиль, прикид и гламур тяжелой музыки на антигламурных примерах Хэви-метал и мода: рассказываем как менялся стиль, прикид и гламур тяжелой музыки на антигламурных примерах

Вряд ли металлистов можно назвать самыми стильными и модными

Maxim
Внутри египетской мумии ястреба оказались останки священного ибиса Внутри египетской мумии ястреба оказались останки священного ибиса

Исследователи изучили мумию птицы, которая считалась останками ястреба

N+1
«Трудно даются праздничные речи»: как избавиться от страха выступлений «Трудно даются праздничные речи»: как избавиться от страха выступлений

Некоторые, когда приходит черед произносить речи, испытывают неловкость. Почему?

Psychologies
Крысиные предшественники сперматозоидов остались работоспособны после 23 лет заморозки Крысиные предшественники сперматозоидов остались работоспособны после 23 лет заморозки

Что происходит со сперматозоидами крысы за время долгого хранения в жидком азоте

N+1
Какая пища опаснее для здоровья: жирная или сладкая Какая пища опаснее для здоровья: жирная или сладкая

Что из этого вреднее всего? Разберемся на примере сладкой и жирной пищи

ТехИнсайдер
Сила горя: зачем нужно оплакивать потери Сила горя: зачем нужно оплакивать потери

Все проживают горе по-своему, оно не проходит без следа. Как с ним справиться?

Psychologies
Услышать сердце Сибири Услышать сердце Сибири

Красноярский край славится богатой природой и аутентичной кухней

Отдых в России
Открыть в приложении