Будущее за квантом

Новосибирские школьники на «Уроке цифры» узнали о перспективах развития IT-технологий от научного сотрудника из Москвы

Большинство из нас ничего не знает о кубитах и ионах. А вот старшеклассники Лицея информационных технологий не только понимают, что это, но даже могут подискутировать на эту тему.

На минувшей неделе в Новосибирске прошел очередной «Урок цифры», на котором побывали заместитель министра образования Новосибирской области Владимир Щукин и заместитель министра цифрового развития и связи Новосибирской области Ирина Савельева. Урок был организован в рамках национальной программы «Цифровая экономика РФ».

До чего дошел прогресс

Реалии квантового мира с высокоскоростными компьютерами медленно, но верно приближаются к нам. Квантовый компьютер — это вычислительное устройство, которое использует явления квантовой механики для передачи и обработки данных. В отличие от обычного, квантовый компьютер оперирует не битами (способными принимать значение либо 0, либо 1), а кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1. И пока что, к сожалению, существует только в качестве прототипа.

Но, как сообщила ученикам лицея научный сотрудник группы «Квантовые вычисления на холодных ионах» Российского квантового центра Лианна Акопян, ждать осталось недолго. Возможно, очень скоро мы будем жить уже на принципиально других скоростях, ведь у квантовых технологий большие перспективы. Например, с их помощью можно создавать новые, более эффективные лекарства и защитить связь от прослушивания.

Фото: nso.ru

Лианна Акопян провела по видеосвязи энергичную полуторачасовую лекцию об основах квантовой физики, разработке квантовых компьютеров. А также о том, как в ближайшее время будет развиваться наука.

— За последние несколько лет в нашей стране на фоне глобальных технологических трендов существенно активизировалась технология квантовых вычислений, — сообщила она. — И рост интереса к этой области связан с прогнозами о преимуществе и перспективах компьютеров, построенных на квантовых принципах. То есть действительно, эта тема сейчас очень будоражит умы не только ученых, но даже государственных деятелей, которые понимают важность квантовых вычислений и разработки технологий в этой области для своих стран. Ожидается, что квантовые компьютеры будут многократно эффективнее классических и суперкомпьютеров: они смогут обрабатывать огромный массив данных и решать сложные расчетные задачи. Например, оптимизировать дорожный трафик или моделировать сложные молекулы и создавать новые лекарства. Вы знаете, что эти проблемы сегодня стоят перед нами как никогда раньше.

Кроме того, отметила научный сотрудник, сейчас идет бурный рост популярности квантовых технологий, в частности квантовых вычислений. Он уже сопровождается глобальным дефицитом квалифицированных кадров в этой области: «элементарно не хватает людей».

— При этом существенным вызовом сейчас является снижение качества естественно-научного образования в школе. Например, за последние 30 лет объем часов по физике в средней и старшей школе суммарно сократился более чем в два раза, — комментирует ученый. — А число уроков по квантовой физике и вовсе уменьшилось почти втрое. Но ведь это сейчас одна из самых важных тем в науке! И объем информации по квантовой физике за последние тридцать лет существенно вырос. Поэтому комплекс мероприятий по развитию кадрового потенциала в сфере общего и высшего профессионального образования, разработка программ дополнительного образования — все это входит в сферу деятельности ученых. Сегодня мы ведем активную профориентационную работу со школьниками.

Научные решения

Тема нового «Урока цифры», организованного во всех школах страны в рамках национальной программы «Цифровая экономика РФ»: «Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер».

— Отрасль IT-технологий охватывает не только направления, с которыми мы сталкиваемся ежедневно: разработку приложений, информационную безопасность, искусственный интеллект, создание игр. Цель нового «Урока цифры» — познакомить ребят с новыми технологиями в разрезе квантового мира и актуальными профессиями, дать стимул изучить это востребованное и интересное направление, — отметила заместитель министра цифрового развития и связи Новосибирской области Ирина Савельева.

По словам замминистра, область IT-технологий достаточно широка.

— В ней, безусловно, присутствуют не только понятные пользователю вещи, связанные с цифровой безопасностью, искусственным интеллектом, который сейчас активно внедряется в нашу жизнь, или, например, с машинным обучением. Но есть и достаточно серьезная часть, связанная с наукой. И вот в рамках данной акции ребята должны получить общее представление об этой сфере — как она устроена, на каких основах базируется. И понимать, что востребованные профессии — не только в части разработки или по защите. Ведь есть очень много специальностей, связанных с наукой и разработкой в сфере IT.

Тут следует отметить, что Министерство цифрового развития РФ реализует массу сервисов, которые востребованы в повседневной жизни, например в здравоохранении и образовании. Новосибирцы сталкиваются с этими сервисами постоянно — когда обращаются в поликлинику, записывают ребятишек в школу или в детский сад.

Дефицитная профессия

Акция «Урок цифры» проводится с 2019 года. Прошло уже порядка двадцати таких уроков, и в основном темы их касались пользовательских сервисов, непосредственно разработки и программирования. В частности, со школьниками говорили о языках программирования или направлениях работы в этой сфере, например о популярной сегодня профессии гейм-дизайнера.

— Но без знания основ определиться в профессии будет непросто, поэтому и нужно в целом понимать, как все устроено в IT, — комментирует Ирина Савельева. — Что касается обратной связи, она дается прямо в процессе урока. Уже по содержанию вопросов, по активности ребят понятно, насколько тема им была интересна и насколько вероятен в дальнейшем выбор ими той профессии, о которой идет речь. Может быть, до этого они вообще не интересовались этой сферой, и именно урок их интерес и выявит.

По словам заместителя министра образования Новосибирской области Владимира Щукина, школы региона регулярно участвуют в «Уроках цифры».

— Цель всех уроков — дать возможность детям познакомиться с технологиями, наработками, открытиями в этой сфере, — комментирует Владимир Щукин. — Потому что не всегда то, что происходит сейчас (а в этой отрасли очень быстро все меняется), отражено в школьных учебниках. И когда мы говорим о беспилотниках, компьютерных играх или квантовой физике, некоторые вещи ученики имеют возможность услышать только от специально приглашенных гостей — ученых. Сейчас стоит задача ориентировать выпускников на эту отрасль: у нас увеличивается количество бюджетных мест на IT-специальности. И вообще, эти специалисты сегодня очень востребованы. А раз есть такой дефицит, система образования тоже включается в этот процесс и участвует в акциях, организованных Министерством цифрового развития и Министерством просвещения Российской Федерации.

ФАКТ
Организаторами мероприятия выступают Минцифры России совместно с Минпросвещения России, а также АНО «Цифровая экономика» в партнерстве с Госкорпорацией «Росатом».