Квантономика – это не только новый этап в мировой экономике с применением квантовых технологий и квантовых коммуникаций. Квантономика, как одно из ключевых направлений экономического развития, характеризуется, в частности, интенсивным использованием квантовых вычислений и разработки квантовых компьютеров [9]. Мир уже шагнул в квантономическую эру, и уже в начале пути выявляются новые возможности применения квантовых технологий и квантовых коммуникаций в различных сферах. Например, в индустрии информационной безопасности (ИБ) квантономика формирует запрос на создание принципиально новых систем защиты данных: традиционные криптографические системы уже недостаточно надежны, требуется их совершенствование, например, с использованием квантовой криптографической и стеганографической защиты. Применение криптографии позволяет существенно повысить уровень шифрования, компьютерной стеганографии – сокрыть факт размещения информации в стеганографическом контейнере.

В транспортной отрасли массовое внедрение квантовых технологий и квантовых коммуникаций приведет к резкому изменению ситуации на рынке: возникнет спрос на новые специальности (например, проектировщик квантовых коммуникационных систем для логистики), существенно снизится стоимость ряда традиционных услуг, что неминуемо приведет к череде слияний и поглощений в сфере мировой транспортной индустрии. Кстати, одним из проявлений квантономики в наши дни является появление компаний, решающих с помощью квантовых технологий и квантовых коммуникаций вопросы доставки грузов, проектирования транспортных систем и доставки пассажиров и грузов по Земле и между планетами: феномен успешного параллельного развития компаний «SpaceX» и «Tesla», которые возглавляет инженер и предприниматель-миллиардер Илон Маск, отчасти обусловлен своевременным внедрением в производство квантовых технологий и квантовых коммуникаций, что позволяет снизить себестоимость изделий, обеспечить трансфер продукции и технологий в смежные сферы и решить ряд задач в сфере инновационных транспортных систем, в частности, с применением квантовой криптографии и стеганографии [13]. Разработка, создание и успешное испытание многоразовых модулей запуска для космических ракет, проектирование космических кораблей для полета на другие планеты, промышленное производство электромобилей и блоков для хранения электроэнергии – вот неполный перечень реализованных проектов компаниями «SpaceX» и «Tesla», системный анализ деятельности которых поможет оптимизировать работу отечественной транспортной отрасли (например, сухопутной, водной, авиационно-космической) [10].

В сфере услуг квантономика неминуемо отразится на сокращении времени и снижении стоимости проведения расчетов для фундаментальных и прикладных научных исследований, что приведет к трансформации рынка вычислительных систем. Существующие суперкомпьютерные и проектируемые квантово-компьютерные комплексы будут разрабатываться с учетом специфики различных отраслей: нефтегазовой, энергетической, финансовой и т.д. Если в настоящее время известно только о единичных случаях создания суперкомпьютерных систем для финансово-экономических организаций (например, банковских структур и холдингов), то в ближайшее десятилетие следует ожидать появления суперкомпьютеров у многих лидеров банковской отрасли, причем в качестве систем защиты данных в качестве приоритетных будут рассматриваться программно-технические комплексы, основанные на принципах квантовой криптографии и стеганографии (как раздельные, так и совмещенные системы защиты).

Усиливающаяся конкуренция приведет к снижению стоимости по ряду позиций в сфере банковских услуг (следствие масштабного внедрения суперкомпьютерных вычислений) и появления ряда приоритетных опций для VIP-клиентов, в том числе, позволяющих с помощью системного анализа многомерных OLAP-кубов данных с применением систем искусственного интеллекта строить высоконадежные среднесрочные и долгосрочные прогнозы по приоритетности инвестиций, масштабности капиталовложений и оптимизации портфелей ценных бумаг. Именно с появлением на мировом рынке квантовых технологий и квантовых вычислений началось бурное развитие Систем децентрализованного финансирования (DeFi), замещающих определенные сегменты, в которых наблюдалось традиционное доминирование Систем централизованного финансирования (CeFi). С ростом объемов квантовых вычислений в ряде отраслей и стабилизацией развития рынка квантовых коммуникаций и квантовых вычислений будет достигнут баланс в противостоянии «CeFi – DeFi», но на мировом рынке это также приведет к череде слияний и поглощений в финансово-экономической сфере, банковской отрасли и смежных с ними отраслях (например, через механизмы кредитования и инвестирования). Возникающий спрос на квантовые технологии и квантовые коммуникации в мировой индустрии будет опережать предложение, поэтому их стоимость будет отнесена к средней и высшей ценовой категории, вытесняя стандартные суперкомпьютерные вычисления (как услуги) и суперкомпьютеры (как продукт и изделие для продажи крупным компаниям и корпорациям). Рынок суперкомпьютерных вычислений и производства суперкомпьютеров будет глубоко диверсифицирован: часть продукции и услуг позволит сформировать т. н. «квантово-суперкомпьютерный пул» с высокой стоимостью (и соответственно, скоростью) вычислений. Средний ценовой сегмент будет доступен большинству транспортных, нефтегазовых, энергетических, финансовых, телекоммуникационных холдингов. Например, резко возрастет в России и за рубежом число транспортных, нефтегазовых, энергетических, финансовых и телекоммуникационных компаний, обладающих собственными суперкомпьютерными и квантово-компьютерными ресурсами: в большинстве случаев возможна стандартная схема, в которой более дорогой квантовый компьютер будет установлен в оперативно-аналитическом центре управления компанией, а более дешевые суперкомпьютерные системы будут равномерно распределены по крупным дочерним компаниям, курирующим работу направлений и предоставляющих данные в ключевые департаменты корпораций или холдингов. Изменение системы ценообразования в отраслях позволит за счет смещения центра тяжести в сторону скорости вычислений и принятия решений диверсифицировать рынок услуг: например, установка суперкомпьютера на ледостойкую буровую платформу позволит не только контролировать работоспособность всех систем, но и проводить регулярный расчет базовых и вспомогательных параметров месторождения, регулируя работу добывающих и транспортных комплексов, регулярно предоставляя в квантово-компьютерный центр данные об уточнении ключевых показателей, характеризующих модель месторождения. Поскольку от скорости и качества их работы будет зависеть, в том числе, устойчивость системы ИБ к вирусным и хакерским атакам, на российском и зарубежном рынках ПО сформируются сегменты разработчиков, поставщиков и эксплуатантов ПО для суперкомпьютерных и квантово-компьютерных систем с применением квантовой криптографии и стеганографии. Прикладное ПО для обычных пользователей, например, телекоммуникационных систем, будет доработано для платформ суперкомпьютерных и квантово-компьютерных комплексов, что приведет не только к их ребрендингу, но и к масштабному использованию на рынке термина «квантовый» при регистрации фирм и производимых и поставляемых продуктов: масштаб применения при регистрации объектов интеллектуальной собственности (например, патенты на изобретения, полезные модели и промышленные образцы, товарные знаки) с термином «квантовый» может превзойти соответствующие объемы регистрации объектов интеллектуальной собственности с термином «нано». Спрос на услуги регистрации объектов интеллектуальной собственности также вырастет.

Квантовые технологии и квантовые коммуникации, как элементы инфраструктуры квантономики (квантовой экономики), неминуемо повлияют на рынок образовательных услуг. Поскольку стоимость квантовых компьютеров и квантовых коммуникаций (даже со временем снижающаяся) не будет доступна большинству университетов и вузов в России и за рубежом, продолжится процесс их объединения в образовательные консорциумы, которые смогут заключать договора с крупными компаниями для подготовки специалистов. Возникнут новые специальности в сфере квантовых технологий и квантовых коммуникаций, для которых будет необходимо разработать новые образовательные и профессиональные стандарты, а со временем – их корректировать в соответствии с требованиями меняющегося рынка. Часть стандартов сугубо военного и двойного применения (например, с применением квантовой криптографии и компьютерной стеганографии) будет разрабатываться специализированными организациями в сфере безопасности (например, государственной), но подавляющая часть стандартов будет разрабатываться исключительно для гражданской сферы. За рубежом неоднократно предпринимались попытки в ряде отраслей целенаправленной передачи функций по разработке стандартов в специализированные организации: это привело к торможению научного и промышленного развития, снижению инвестиционного потенциала профильных инновационных проектов, потере приоритетов по ключевым направлениям, и как следствие, низкой эффективности реализованных программ [12].

Внедрение квантовых коммуникаций и квантовых технологий в ЖКХ приведет не только к изменению спектра услуг, но и к качественно новым возможностям в сфере обеспечения безопасности. Датчики контроля и расходования ресурсов получат дополнительные возможности прогнозирования сезонных и временных суточных нагрузок, что приведет к появлению на рынке систем распределенной подачи ресурсов с учетом топологии местности, качества поставляемых ресурсов, скорости и качества доставки. Технологии «Smart House» трансформируются в системы «Quantum House», в которых учет расходования (например, тепла, воды, воздуха) будет сопровождаться квантово-криптографической и стеганографической защитой канала трафика видеонаблюдения за разными участками дома. Генерируемый системами «Quantum House» контент будет храниться на распределенной системы серверов, многоуровневый доступ к которой через систему искусственного интеллекта позволит строить прогноз по регионам и отраслям по текущему и прогнозному потреблению ресурсов и формированию удобной и приемлемой цены на их поставку.

Квантовые технологии и квантовые коммуникации существенно повлияют на развитие медицинской отрасли и системы здравоохранения, например телемедицины: высокая скорость передачи данных, обработки сигнала и защиты канала связи позволит проводить дистанционно не только консультации, но и операции. Например, защищенный квантово-криптографический и стеганографический канал связи и дистанционного управления медицинскими инструментами и аппаратурой позволит, в частности, из Калининграда управлять течением, скоростью и различными этапами проведения операции даже во Владивостоке: высокая скорость каналов передачи данных, в частности, обеспечит высокое качество операций, при этом скорость задержки при передаче сигнала, по экспертным оценкам, не превысит 1 миллисекунды! Данные технологии будут развиваться в России и за рубежом, появление приборов и оборудования для дистанционного оперирования (оперативного вмешательства) будет первоначально встречено в обществе с высокой степенью недоверия. Поскольку именно квантовые технологии и квантовые коммуникации с квантово-криптографической и стеганографической защитой каналов управления рабочими медицинскими инструментами позволяют сделать телемедицину не медициной «по ТВ», а «теле», т.е. «видимой на расстоянии, дистанционной», рынок услуг в медицинской сфере в квантономике со временем претерпит существенные изменения. Первоначально следует ожидать роста стоимости проведения операций и оказания платных медицинских услуг в «ручном режиме» и сниженной стоимости дистанционных операций. Но поскольку оборудование для дистанционного проведения операций будет работать в режиме обработки баз знаний о миллионах уже проведенных операций, вначале будут проводиться (в тестовом режиме) операции с минимальным инвазивным вмешательством. Приборы и оборудование для проведения операций в роботизированном режиме уже существуют: например, робот-ассистированная хирургическая система «Da Vinci» («Da Vinci Surgical System») производства компании «Intuitive Surgical» (США) применяется в сотнях клиник мира и предназначенная не только для проведения операций с видеокамерой и воспроизведением движений, совершаемых хирургом и ассистентом, через систему манипуляторов, но и для записи видео операции (видеоконтент), анализа различных этапов ее проведения, накопления баз знаний о способах проведения операций на разных роботах-ассистентах и выработки наиболее безопасных и оптимальных (прежде всего, по критерию «непричинения» вреда пациенту) стратегий лечения и хирургических вмешательств. Совершенно очевидно, что использование хотя бы в тестовом режиме данных систем телевизионного проведения хирургических операций потребует внесения изменений в нормативно-правовую базу, что предполагает специальные процедуры обсуждения инициатив в соответствии с действующим законодательством. Квантономика медицинской отрасли сформирует запрос на создание портативных медицинских установок для дистанционного проведения минимально-возможных хирургических вмешательств с применением квантовых технологий и квантовых коммуникаций, спрос на которые будет сформирован не только в структурных подразделениях медицины катастроф и силовых структур (например, для оперативного вмешательства при угрозе жизни и здоровью пациента с невозможностью его оперативно доставить к месту проведения хирургической операции), но и, в частности, в малых сельских поселениях, в которых отсутствует профильный специалист. Например, при сильной кровопотере при невозможности доставить с места поражения (аварии) пострадавшего давно применяются мини-роботы, которые в полевых условиях для спасения его жизни проводят срочное блокирование части сосудов в автоматическом режиме с предварительным сканированием пострадавшего участка тела, вырабатывая оптимальную стратегию спасения и пополняя базу знаний для систем искусственного интеллекта.

Завершая краткий (и далеко не полный) обзор в сфере квантовой экономики, следует отметить, что «Квантовые коммуникации», как название рабочей группы, созданной в 2020 году в Международной академии связи, следует понимать гораздо шире, чем просто связь! Поскольку рабочая группа создается не только для решения текущих и перспективных задач, но и для выработки долгосрочных концепций, ее главное предназначение – коммуникации с профессиональным сообществом: представителями академической и вузовской науки, промышленных предприятий и финансово-экономических организаций, силовых структур и органов федеральной и региональной законодательной и исполнительной власти. Рабочая группа позволит выработать ключевые подходы к реализации долгосрочной Стратегии инновационного развития России и сформирует постоянно расширяемый пул экспертов-профессионалов, а международный статус позволяет Академии приглашать к обсуждению перспектив развития фундаментальной и прикладной науки известных российских и зарубежных ученых и их партнеров, например, промышленников и финансистов.

Выводы:

<ol> <li>Квантономика является одним из аспектов ноономики, проявления квантономики в различных сферах позволяют формировать долгосрочные прогнозы, в том числе по ключевым направлениям социально-экономического и промышленно-технологического развития. Квантовые вычисления и квантовые коммуникации, как квантономические компоненты сферы услуг, на ближайшие годы уже получили приоритетное финансирование как инвестиционно-привлекательные проекты в комплексных индустриальных программах, принятых к реализации ведущими мировыми компаниями и корпорациями.</li> <li>Квантовые технологии и квантовые компьютеры, являясь квантономической продукцией, формируют спрос на высокоскоростные системы защиты данных, в которых минимизация риска взлома и доступа к информации обусловлена применением принципов квантовой криптографии и стеганографии. Автором получен патент на изобретение (без соавторов) по инновационной технологии компьютерной стеганографии [11], позволяющей повышать уровень безопасности информационных систем методами, отличными от криптографических. При комбинировании методов криптографии и стеганографии наблюдается эффект минимизации рисков на фоне снижения совокупной стоимости владения.</li></ol>