В «Росатоме» первыми в мире решили важную прикладную задачу с помощью квантовых вычислений

[Ippolitovich]

Квантовые алгоритмы далеки от решения универсальных задач, но с определённым классом вычислений они могут справиться лучше суперкомпьютера. Прежде всего, это задачи оптимизации и в «Росатоме» постоянно решали одну из них — нахождение оптимального распределения отработавшего ядерного топлива по контейнерам для последующего безопасного хранения. Впервые в мире квантовый алгоритм помог решить эту задачу, чем отличились российские разработчики.

 

«Квантовый алгоритм разработан коллективом Российского квантового центра (РКЦ, входит в Национальную квантовую лабораторию, созданную по инициативе «Росатома») и проекта "КуБорд". Задача была выбрана по двум критериям: она актуальна для атомной отрасли и соответствует тому классу задач, для которых квантовый компьютер может быть полезен», — отметил представитель пресс-службы цифрового блока «Росатома».

 

 

Сложность оптимизации быстро растёт по мере увеличения размерности задачи. Применительно к требованиям «Росатома» — это увеличения числа контейнеров и количества отработавших топливных элементов. Решение должно быть экономически оправдано, чтобы не увеличивать число контейнеров сверх необходимого, а наполнение контейнеров отработанными элементами топлива не должно нарушать экологические стандарты. Иначе говоря, есть жёсткое ограничение на максимальную тепловую мощность отработанного топлива в контейнере.

 

 

Отметим, разработанный РКЦ и «КуБорд» программный пакет позволяет решать оптимизационные задачи общего назначения. Но первым практическую пользу от него получил «Росатом», поскольку пакет позволил решить конкретную прикладную задачу. В настоящий момент пакет работает на тестовых данных, что даёт возможность верифицировать результаты расчётов до практического внедрения технологии. Это не единственная задача оптимизации, которую может помочь решить квантовый алгоритм. В атомной и в другой промышленности много задач подобного рода.