Александр Сергеев: "В Самаре работает центр мирового уровня по обработке аналоговых сигналов"

На этой неделе в университете с рабочим визитом побывал научный руководитель Национального центра физики и математики (НЦФМ*), академик РАН Александр Сергеев. Он прочитал лекцию для студентов "Энергия бесконечности: для чего нужен сверхмощный лазер, где спрятана тёмная материя во Вселенной и какие загадки решают учёные НЦФМ", провел рабочую встречу с руководством вуза и посетил профильные научные лаборатории.

Совместные проекты

В ходе визита в университет состоялась рабочая встреча Александра Сергеева с президентом вуза, академиком РАН Виктором Сойфером и ректором Владимиром Богатыревым, на которой были подняты вопросы реализации научно-технологических проектов в рамках научной программы НЦФМ.

В Сарове ждут прикладных физиков и математиков

В ходе лекции Александр Сергеев рассказал студентам об истории создания Национального центра физики и математики в городе Сарове Нижегородской области. НЦФМ появился в конце 2020 года – тогда Президенту Владимиру Путину был представлен проект нового современного научного центра. "По сути, мы предложили создать в Сарове Академгородок ХХI века, который будет находиться рядом с ядерным щитом страны и соединять фундаментальную и прикладную науку. Сюда будет интересно приезжать работать как ведущим, так и молодым учёным, а также нашим коллегам из-за границы, – пояснил спикер. – В НЦФМ мы создаём новые уникальные экспериментальные установки, которые позволят учёным решать сложнейшие открытые вопросы науки и технологий". Среди таких установок – комплексы класса "мегасайенс", создающиеся в рамках научной программы НЦФМ: это многофункциональный ускорительный комплекс для исследования вещества на уровне нуклонов, центр исследований экстремальных световых полей, в котором учёные планируют "разрушить вакуум и посмотреть, из чего состоит микромир на самом глубоком уровне", и фотонная вычислительная машина для сверхбыстрых вычислений – их планируют построить к 2030 году.

В проекте по созданию фотонной вычислительной машины участвует команда под руководством президента Самарского университета им. Королёва, академика РАН Виктора Сойфера. "Результат работы коллег Виктора Александровича по созданию уникального аналогового фотонного процессора – один из лучших достигнутых в рамках научной программы НЦФМ в 2023 году. Будущее за аналоговыми специализированными фотонными устройствами, ведь универсальный цифровой процессор последовательно выполняет ряд операций, но огромную матрицу за разумное время, даже за год, не решит. Есть более понятная процедура перемножения матриц посредством распространения света через фазовые экраны, и этим занимаются в вашем университете – у вас мировой ведущий центр по обработке аналоговых сигналов. Приглашаю вас заняться этими задачами", – обратился к студентам научный руководитель НЦФМ.

Особенно в Сарове ждут выпускников бакалавриата и магистратуры в области прикладной физики и прикладной математики, а также в области IT. "Выпускники Самарского университета им. Королёва чрезвычайно востребованы промышленными предприятиями страны. Для решения задач, связанных с обеспечением технологического суверенитета России, с развитием наукоемких отраслей промышленности, с развитием новой фундаментальной физики требуются новые кадры. И в Самарском университете им. Королёва такие кадры готовят", – подчеркнул Александр Сергеев.

Роман Скиданов, профессор кафедры технической кибернетики Самарского университета им. Королёва, также выступил перед студентами и в своём докладе "Оптические аналоговые вычисления" рассказал об особенностях создания аналогового фотонного процессора с производительностью, близкой к рекордной в мире, в рамках научной программы НЦФМ: "С НЦФМ мы взаимодействуем давно и занимаемся развитием аналоговых фотонных вычислителей. Почему аналоговых, а не цифровых? Известно, что в цифровых фотонных структурах сигнал быстро затухает и в ближайшее время не появится практическая возможность усиления именно цифрового фотонного сигнала, поэтому мы начали развивать аналоговые вычисления. Сегодня мы можем в аналоговых фотонных устройствах реализовать классический метод обработки информации. Аналоговые вычислители незаменимы в тех приложениях, где аналоговая обработка была и всегда будет доминирующей, например, в задачах распознавания изображений. Скорость обработки информации в аналоговом фотонном процессоре, который мы реализуем в рамках научной программы НЦФМ, близка к рекордной в мире, надёжность системы в новых экспериментах составила около 98%. Призываем всех студентов присоединяться к нашей работе, нам остро не хватает сотрудников".

Научная база

Затем академик РАН Александр Сергеев встретился с сотрудниками отделения НИЦ "Курчатовский институт" – Института систем обработки изображений, а также Института информатики и кибернетики Самарского университета им. Королёва. Здесь научному руководителю НЦФМ представили разработки в сфере нанофотоники, компьютерной оптики и обработки изображений.

Профессор кафедры технической кибернетики Николай Казанский кратко рассказал об основных научных направлениях и истории коллектива. Заведующий кафедрой наноинженерии Владимир Павельев представил результаты исследований в области терагерцовой оптики и логических оптических элементов фотонной вычислительной машины, а затем ответил на вопросы академика Сергеева о работах по цифровой фотонике. Профессор кафедры технической кибернетики Леонид Досколович в своем докладе сообщил о достижениях в создании дифракционных нейронных сетей.

Роман Скиданов детально остановился на том, что уже сделано и что планируется сделать в рамках совместного проекта с НЦФМ по созданию аналоговых фотонных вычислителей и оптических ускорителей вычислений. Также он рассказал о разработке и летно-конструкторских испытаниях компактной гиперспектральной аппаратуры на кубсате SXC3-219 ИСОИ размерности 3U, запущенном в 2023 году по программе "Space-Pi".

Александр Сергеев ознакомился с материальным оснащением лабораторий и в ходе прямого общения с исполнителями проектов получил ответы на интересующие его вопросы.

Справочно:

*Национальный центр физики и математики (НЦФМ) является флагманским проектом Десятилетия науки и технологий. В Сарове на территории НЦФМ возводится комплекс из научно-исследовательских корпусов, передовых лабораторий и установок класса "мидисайенс" и "мегасайенс" с целью получение новых научных результатов мирового уровня, подготовки учёных высшей квалификации, воспитания новых научно-технологических лидеров, укрепления кадрового потенциала предприятий Госкорпорации "Росатом" и ключевых научных организаций России.

Ведущие физики и математики представляют амбициозные научно-технологические проекты студентам и молодым учёным в рамках цикла выездных встреч "Время науки" при поддержке Госкорпорации "Росатом", Национального центра физики и математики, МГУ Саров и РФЯЦ-ВНИИЭФ в рамках Десятилетия науки и технологий. Серия мероприятий стартовала в Самарском национальном исследовательском университете имени академика С.П. Королёва. Они проводятся в целях развития непрерывной подготовки высококвалифицированных научных и инженерно-технических кадров, а также эффективного взаимодействия государства, образовательных организаций и бизнеса для решения задач технологического суверенитета России и реализации инициатив Десятилетия науки и технологий.

Фото: Олеся Орина