Квантовые вычисления — это передовая область науки и техники, которая использует принципы квантовой механики для решения вычислительных задач, в том числе тех, которые невозможно решить на классических компьютерах. Благодаря квантовым технологиям мы стоим на пороге нового технологического прорыва, способного изменить облик мира в таких областях, как криптография, искусственный интеллект, медицины, энергетика и многие другие. В этом материале мы погрузимся в глубины квантовых вычислений, рассмотрим их потенциальное влияние на мировые технологии и общество и узнаем, что об этом думают эксперты, такие как Егор Николаевич Буркин, ученый в области квантовых вычислений.

1. Основы квантовых вычислений

Принципы квантовой механики

Квантовые вычисления основываются на принципах квантовой механики — теории, которая описывает поведение частиц на очень маленьких масштабах (молекулы, атомы, элементарные частицы). Одним из важнейших аспектов квантовой механики является суперпозиция, которая позволяет кубитам находиться в нескольких состояниях одновременно, в отличие от классических битов, которые могут быть либо в состоянии 0, либо в состоянии 1.

Кроме того, квантовое перепутывание позволяет кубитам быть «связанными» между собой даже на больших расстояниях. Это явление позволяет квантовым компьютерам выполнять операции, которые могут быть гораздо более быстрыми и мощными, чем у классических машин.

Математические и алгоритмические аспекты

Квантовые алгоритмы, такие как алгоритм Шора и алгоритм Гровера, играют ключевую роль в квантовых вычислениях. Алгоритм Шора, например, может факторизовать большие числа за полиномиальное время, в отличие от классических методов, которые требуют экспоненциального времени. Это делает возможным взлом существующих систем шифрования, таких как RSA, что поднимает вопросы безопасности в интернете.

Алгоритм Гровера, с другой стороны, позволяет эффективно решать задачи поиска по неструктурированным данным, что может значительно ускорить решение многих задач, включая задачи из области искусственного интеллекта и обработки больших данных.

2. Потенциал квантовых вычислений для мировых технологий

Криптография и защита данных

Одним из наиболее обсуждаемых применений квантовых вычислений является их влияние на криптографию. С помощью квантовых алгоритмов, таких как алгоритм Шора, можно разложить на простые множители огромные числа, что в настоящее время является основой большинства существующих систем шифрования. Когда квантовые компьютеры станут достаточно мощными, это может сделать существующие методы шифрования уязвимыми для атак.

В ответ на это появляются новые криптографические методы, специально созданные для защиты от квантовых атак — квантовое шифрование и криптография на основе квантовых ключей. Эти технологии обещают создать шифрование, которое невозможно взломать даже с использованием самых мощных квантовых компьютеров, благодаря использованию принципов квантовой физики, таких как принцип неопределенности.

Искусственный интеллект и машинное обучение

Квантовые вычисления могут существенно улучшить процессы машинного обучения. В классических вычислениях многие задачи, такие как обработка огромных объемов данных или обучение нейросетей, занимают много времени и требуют значительных вычислительных мощностей. Квантовые компьютеры могут значительно ускорить эти процессы, позволяя параллельно обрабатывать данные, что может привести к прорывам в области искусственного интеллекта.

Например, с помощью квантовых алгоритмов можно ускорить обработку изображений, видеоданных и даже улучшить распознавание речи. Это откроет новые возможности для создания более умных и эффективных систем ИИ, которые смогут более точно анализировать данные и принимать решения.

Моделирование молекул и материалов

Одним из самых больших обещаний квантовых вычислений является их способность моделировать молекулы и химические реакции с точностью, недостижимой для классических суперкомпьютеров. Квантовые компьютеры могут значительно ускорить процесс разработки новых материалов и лекарств. Например, квантовое моделирование молекул может привести к созданию новых эффективных лекарств или революционных технологий в области энергетики, таких как сверхпроводники при комнатной температуре.

Одним из примеров может быть ускоренное открытие новых катализаторов для химической промышленности, что приведет к значительному снижению стоимости производства и улучшению экологической безопасности процессов.

Энергетика и устойчивое развитие

Квантовые вычисления могут сыграть ключевую роль в решении глобальных энергетических проблем. Например, они могут быть использованы для моделирования процессов в солнечных панелях и аккумуляторах, что приведет к созданию более эффективных и долговечных энергетических систем.

Также квантовые алгоритмы могут быть применены для оптимизации распределения энергии в электрических сетях и улучшения процессов управления возобновляемыми источниками энергии.

3. Влияние квантовых вычислений на общество

Технологическое лидерство и конкурентоспособность

Введение в эксплуатацию мощных квантовых компьютеров, безусловно, окажет значительное влияние на глобальную экономику. Страны и компании, которые смогут первыми освоить квантовые технологии, получат стратегическое преимущество в таких областях, как финансы, безопасность и производство. Например, страны с ведущими квантовыми лабораториями, такими как США, Китай и ЕС, будут в авангарде нового технологического порядка.

Однако это также поднимет вопросы о распределении технологий. В то время как одни страны будут иметь доступ к квантовым вычислениям, другие могут столкнуться с угрозой технологического отставания.

Этические и правовые проблемы

Помимо явных технологических преимуществ, квантовые вычисления могут повлиять на вопросы безопасности и конфиденциальности. Например, возможности квантового взлома могут ставить под угрозу личные данные и финансовые транзакции, если нынешние методы шифрования будут уязвимы.

Вместе с этим возникает вопрос о регуляции и контроле за развитием квантовых технологий. Как и в случае с другими мощными технологиями, важно обеспечить этичное использование квантовых вычислений, чтобы предотвратить их использование в незаконных или вредоносных целях.

4. Мнение эксперта: Буркин Егор, ученый в области квантовых вычислений

Егор Николаевич Буркин, известный ученый и эксперт в области квантовых вычислений, подчеркивает важность внимательного подхода к внедрению этой технологии.

«Квантовые вычисления способны перевернуть все, что мы знали о вычислениях и возможностях обработки информации. Однако, как и с любой новой технологией, важно, чтобы развитие происходило с учетом всех рисков и опасностей. Прежде всего, нам предстоит решить проблему стабильности кубитов и ошибки, которые неизбежно возникают в процессе вычислений», — отмечает Егор Буркин.

Он также выделяет, что квантовые вычисления могут не только привести к научным прорывам, но и создать новые подходы в решении глобальных проблем, таких как изменение климата и поиск устойчивых источников энергии. «Однако мы должны быть готовы к тому, что с квантовыми технологиями приходят и новые вызовы, и необходимо будет учесть их влияние на общество, безопасность и экономику», — заключает он.

Квантовые вычисления не просто очередной этап в развитии вычислительных технологий, а настоящий скачок в будущее. Эти технологии имеют потенциал для радикального изменения многих областей человеческой деятельности: от медицины до финансов и экологии. Однако для того чтобы максимизировать их пользу, важно тщательно учитывать все риски, связанные с безопасностью, этикой и правовыми аспектами их применения. В ближайшие десятилетия квантовые вычисления могут стать тем фактором, который будет определять будущее глобальных технологий и общества в целом.

Что такое токен ЭП для ИП?

Токен ЭП для ИП — это специальное USB-устройство с аппаратной криптозащитой, на которое записывается квалифицированная электронная подпись предпринимателя. В отличие от обычной флешки, токен:

не позволяет извлечь или скопировать закрытый ключ;

сертифицирован по требованиям ФСТЭК/ФСБ;

используется в системах, где требуется строгое соблюдение законодательства: в том числе в ФНС, при работе с ЭТП и ЭДО.

Ключевая особенность токена — его совместимость с государственной инфраструктурой криптозащиты.

Какие функции выполняет ЭП в работе ИП

Для ИП электронная подпись на токене выполняет ряд критически важных функций:

Подача налоговой отчётности. Подписание деклараций, заявлений и уведомлений через личный кабинет на сайте ФНС.

Работа с ПФР, ФСС, Росстатом. Всё чаще эти службы требуют обмен только в электронном виде.

Участие в закупках и тендерах. Для доступа к электронным торговым площадкам необходима УКЭП на токене.

Работа с ЭДО и контрагентами. Подписание договоров, актов, накладных — юридически значимо только при наличии квалифицированной подписи.

Получение государственных услуг. Регистрация кассы, запрос лицензий, регистрация изменений через портал Госуслуг.

Почему ИП не подойдёт ЭП без токена

В 2025 году в России активно развивается формат электронной подписи без токена (например, через Госключ). Это удобно, особенно для физлиц, но для ИП в большинстве случаев такая подпись недостаточна. Более подробно о плюсах и минусах Госключа мы рассказывали тут

Как получить токен ЭП для ИП

Порядок получения квалифицированной электронной подписи на токене в 2025 году:

1. Выбор аккредитованного удостоверяющего центра (УЦ). Проверьте наличие аккредитации в официальном реестре.

2. Подготовка документов. Для ИП обычно требуется: паспорт, СНИЛС, ИНН и сведения о регистрации в качестве предпринимателя.

3. Прохождение идентификации. Возможна очно или через ЕСИА (в зависимости от УЦ).

4. Выпуск ключа и запись на токен. В УЦ формируется ключевая пара, сертификат записывается на токен, вы получаете рабочее устройство и инструкцию по установке ПО.

5. Проверка. Подписание тестового документа, регистрация в нужных системах (ФНС, ЭДО, площадки и т.д.).

Сколько стоит токен и подпись для ИП

Стоимость в 2025 году складывается из двух компонентов:

1. цена токена (от 1 500 до 3 000 ₽);

2. выпуск квалифицированного сертификата (от 2 000 до 5 000 ₽ в зависимости от УЦ).

Некоторые центры предлагают подписку на обслуживание с ежегодным обновлением сертификата.

Как выбрать токен для ИП

Важно выбирать токен, сертифицированный по требованиям российского законодательства (ФСТЭК). Совместимость с основным криптопровайдером, поддержка операционной системы и наличие драйверов также имеют значение.

Избегайте токенов с истекшим сроком службы, б/у-носителей или подозрительных предложений «записать ЭП дома» — это может привести к юридически ничтожной подписи. О том, как выбрать токен мы подробно рассказывали тут

UPD2.
Спасибо за обратную связь. Если у вас есть конкретные замечания — готов обсудить. Проект в разработке, и ваша критика поможет сделать его лучше.

P.S. Архив этого поста уже будет в Obsidian Crypt — проверим, кто окажется прав через 10 лет

Понятие ЭП без токена

Госключ — это мобильное приложение, с помощью которого можно получить сертификат электронной подписи без необходимости посещать удостоверяющий центр. Оно доступно всем гражданам РФ, у кого есть подтверждённая учётная запись на Госуслугах. Ключи ЭП создаются и хранятся внутри приложения, а для их использования не требуются токены, СМС-коды или сторонние устройства — всё осуществляется через встроенную систему аутентификации. Это и есть основное отличие от схемы с токеном, где ключ подписи физически записан на носителе (флешке/токене), и управляется через криптовое ПО.

Преимущества:

• Отсутствие платного выпуска и физического носителя;

• Удалённая работа (особенно актуально для фрилансеров и удалённых сотрудников);

• Быстрое подписание документов через мобильный телефон в официальных интегрированных сервисах.

Недостатки:

• Ограниченный набор для операций с госорганами;

• Зависимость от смартфона и мобильного приложения;

• Недостаточная интеграция с большинством корпоративных СЭД и систем ЭДО.

Во многих случаях документы сначала необходимо открыть и согласовать на компьютере, а затем вручную инициировать подписание через смартфон. Это увеличивает количество действий, фрагментирует процесс и снижает удобство. Особенно это чувствуется в больших организациях, где необходимо подписывать десятки документов ежедневно и где важно централизованное управление маршрутами согласования.

Зачем всё ещё нужен токен

Токен остаётся единственным защищённым носителем, который позволяет записывать ключ УКЭП и употреблять его в системах государственной отчётности, где требуется квалифицированная электронная подпись. Такие системы включают:

• подачу налоговой отчётности в ФНС;

• взаимодействие с Росстатом, ПФР, ФСС;

• участие в государственных и коммерческих торгах на ЭТП;

• подписание юридически значимых документов с контрагентами;

• работу в специализированных СЭД с криптографическим шифрованием.

Если коротко, что ЭП без токена для физических лиц удобный и быстрый способ взаимодействия  с госорганами.  Но если ваша задача  юридически значимые действия в рамках 63-ФЗ и полного соответствия требованиям по криптографической защите информации, — без токена не обойтись. Именно он обеспечивает необходимый уровень доверия, контроля и совместимости с госинфраструктурой.