Канада усиливает господдержку квантовых технологий
В начале 2023 года правительство Канады выпустило Национальную квантовую стратегию. Институт статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ изучил документ и оценил его возможную роль в укреплении экосистемы квантовых технологий и повышении технологической конкурентоспособности страны.
В последние 10 лет Канада последовательно развивает квантовые технологии: только расходы государства в эту область в 2009–2020 гг. превысили 1 млрд долл.1 (75,2 млрд руб.), еще примерно столько же вложили частные компании и физические лица. К 2045 г. рынок квантовых технологий в стране, по оценкам Национального исследовательского совета Канады (NRC), может составить 139 млрд долл. (10,4 трлн руб.) с более чем 200 тыс. рабочих мест и 42 млрд долл. (3,2 трлн руб.) прибыли, потенциальный вклад отрасли в ВВП достигнет 3%.
Для еще более уверенного продвижения по пути квантовых инноваций в рамках принятой Стратегии предполагается выделить 360 млн долл. (27,1 млрд руб.) в течение семи лет (с 2022 г.). Эти средства будут главным образом направлены на содействие исследованиям, привлечение талантов и коммерциализацию квантовых технологий (рис. 1).
Реализация указанных мер должна способствовать решению трех главных задач, определенных в Стратегии:
сделать Канаду мировым лидером в разработке, внедрении и использовании аппаратного и программного обеспечения для квантовых вычислений;
обеспечить защиту данных канадских граждан с помощью национальной защищенной сети квантовой связи и средств постквантовой криптографии;
обеспечить правительству и ключевым отраслям возможности быть первопроходцами в разработке и внедрении передовых технологий на основе квантовых сенсоров.
Сборка «квантовых» коллабораций
Распорядителем более трети средств, выделенных на реализацию Стратегии, станет Совет по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады (NSERC). Примечательно, что три из его четырех грантовых программ направлены на поддержку совместных проектов в области квантовых исследований, которые выполняют как индивидуальные ученые, так и различные консорциумы на национальном и международном уровнях.
- На укрепление исследовательских партнерств внутри страны ориентирована программа Alliance Quantum Grants. Ежегодные гранты в объеме 50–500 тыс. долл. (3,7–37,6 млн руб.) выдаются сроком от года до пяти лет канадским ученым (или их группам), сотрудничающим с организациями частного, государственного или некоммерческого секторов (последние должны выступать в качестве потребителей полученных по проекту результатов).
- Развитие международных исследовательских коллабораций поддерживает программа Alliance International Quantum. По ней выделяются гранты индивидуальные (Alliance International Catalyst (до 25 тыс. долл. (1,9 млн руб.) на один год, максимум 100 грантов в год) для поддержки ученых, инициирующих международное научное сотрудничество, и групповые (Alliance International Collaboration (30–300 тыс. долл. (2,3–22,5 млн руб.) ежегодно сроком на один—три года), позволяющие коллективам канадских исследователей участвовать в международных проектах.
- Поддержка крупномасштабных внутренних исследовательских партнерств в области квантовых технологий является фокусом программы Alliance Consortia Quantum. Претендовать на финансирование (500 тыс. — 1 млн долл. (37,6–75,2 млн руб.) ежегодно сроком три-пять лет) могут команды исследователей из как минимум двух университетов, входящих в канадские региональные хабы квантовых исследований и инноваций. Обязательным условием является участие в проекте по меньшей мере одной партнерской организации.
Финансирование исследовательских проектов в области квантовых технологий по приоритетам государственной поддержки предусматривает Quantum Research and Development Initiative (QRDI) от другого распорядителя — NRC — с бюджетом 9 млн долл. (676,5 млн руб.) сроком на семь лет.
Поддержка талантов
По программе NSERC CREATE коллективы ученых могут получать гранты на разработку и реализацию программ обучения и наставничества молодых специалистов, аспирантов и студентов. Максимальное финансирование составляет 1,65 млн долл. (124 млн руб.) сроком на шесть лет, причем не менее 80% этих средств должны расходоваться на стипендии обучающимся на разработанных программах. Схема финансирования предполагает выделение в первый год до 150 тыс. долл. (11,3 млн руб.), в течение последующих пяти лет — 300 тыс. долл. (22,5 млн руб.). Гранты на разработку обучающей программы предоставляются по трем направлениям: базовому (коллективу опытных исследователей), индустриальному (если вместе с учеными в разработке программы участвует индустриальный партнер2) и международному — в рамках партнерского соглашения с Немецким научно-исследовательским обществом (Deutsche Forschungsgemeinschaft) по поддержке студенческой и академической мобильности.
В Стратегии заложено финансирование некоммерческой национальной исследовательской организации Mitacs в объеме 40 млн долл. (3 млрд руб.) сроком на шесть лет. Эти средства, распределяемые далее в виде грантов, будут способствовать запуску программ обучения, стажировок и поддержки высококвалифицированных кадров в области квантовой науки и технологий. Свои программы Mitacs реализует в партнерстве с академией, высокотехнологичным бизнесом и правительством.
Вывод на рынок
Почти половина запланированного на реализацию Стратегии бюджета — 169 млн долл. (12,7 млрд руб.) — отводится на трансформацию результатов исследований в масштабируемые коммерческие продукты и услуги. Распорядителями этих средств выступают:
- Министерство инноваций, науки и экономического развития Канады (ISED) курирует две программы: «Глобальные инновационные кластеры»3 и «Инновационные решения Канады». В рамках первой на создание квантовых кластеров выделены 14 млн долл. (1,1 млрд руб.), по линии второй малые и средние предприятия, наряду с финансированием проектов прикладного назначения (гражданских — в объеме до 550 тыс. долл. (41,3 млн руб.), военных — до 1,15 млн долл. (86,4 млн руб.)), получают также доступ к тестированию своих разработок на базе государственных организаций Канады.
- Национальный исследовательский совет Канады (NRC) финансирует разработки по двум направлениям: квантовые сенсоры и квантовые вычисления.
- Квантовые проекты с высоким потенциалом масштабирования развивают агентства, действующие в провинциях Канады, например: Агентство экономического развития регионов Квебека, Федеральное агентство экономического развития Южного Онтарио, Агентство экономического развития прерий и Тихоокеанское агентство экономического развития.
Госзакупки квантовой продукции
Ключевая роль в поддержке квантовых технологий — из-за их высокой сложности и непредсказуемости коммерциализации — отводится государству, которое призвано обеспечить финансирование и снизить риски для стейкхолдеров за счет целевых государственных закупок. Хотя данный подход представляется стандартным в современной инновационной политике, обращают на себя внимание две особенности канадской Стратегии. Во-первых, в документе сделан акцент на глобальные амбиции, стремление выводить канадские квантовые технологии на мировые рынки. Во-вторых, стратегической целью является развитие международных партнерств, в том числе чтобы повлиять на процессы стандартизации в этой области. Действия правительства Канады при этом сфокусированы на следующих направлениях:
- взаимодействие с исследователями и промышленностью для поддержки внедрения постквантовой криптографии в продукты, которые в будущем могут оказаться уязвимыми перед квантовыми атаками. Включает закупку продуктов, отвечающих потребностям правительства;
- создание прототипов квантовой коммуникационной сети, в частности правительственной сети, для защиты критически важных данных, приложений и инфраструктуры;
- разработка и внедрение отраслевых стандартов;
- поддержка оценки коммерческих прототипов на предмет их кибербезопасности, устойчивости и функциональной совместимости;
- кооперация со странами-партнерами в целях повышения глобальной информационной безопасности и получения доступа на международный рынок.
Комментирует
директор Центра научно-технической, инновационной и информационной политики ИСИЭЗ НИУ ВШЭ
Квантовая стратегия Канады сфокусирована на поддержке исследований, привлечении талантов и коммерциализации результатов исследований и разработок (ИР) в трех основных направлениях — квантовых вычислениях, коммуникациях и сенсорах.
Стратегия достаточно амбициозна. Ее разработчики планируют достичь мирового лидерства в этой сфере, а также заметного экономического эффекта от внедрения квантовых технологий в долгосрочной перспективе. При этом по объемам финансирования ИР в данной области (даже с учетом вложений частных компаний) Канада существенно отстает от Китая, ЕС и США.
В России, при сопоставимых с Канадой масштабах господдержки квантовой отрасли, в последние годы также наблюдаются активные действия. Так, с 2020 г. под эгидой крупнейших госкомпаний (ГК «Росатом» и ОАО «РЖД») в кооперации с ведущими вузами и научными институтами реализуются дорожные карты по направлениям квантовых вычислений и коммуникаций. Эти же два технологических направления вошли в перечень «сквозных» в рамках принятой в мае правительством Концепции технологического развития на период до 2030 г. В недавно утвержденной Концепции развития квантовой отрасли до 2030 г. намечено оказание дополнительной поддержки российским разработчикам, стимулирование инвестиционной привлекательности отрасли и привлечение специалистов из-за рубежа. Из канадской Стратегии можно заимствовать, например, такие практики, как целевое финансирование образовательных программ в квантовой сфере и гранты для международных коллабораций: в России уже обсуждаются потенциальные партнерства с исследователями из Китая и Индии.
Источники: официальные документы правительства Канады, результаты проекта «Комплексное научно-методологическое и информационно-аналитическое сопровождение разработки и реализации государственной научной, научно-технической политики» тематического плана научно-исследовательских работ, предусмотренных государственным заданием НИУ ВШЭ.
Материал подготовил Заур Мамедьяров
Предыдущий выпуск серии «Наука, технологии, инновации»:
«Региональный потенциал промышленной кооперации в ЕАЭС»
См. также: