Старт на пятерку: топ-5 достижений НЦФМ по версии «СР»

Мегасайенс­-установки Национального центра физики и математики еще строятся, но у НЦФМ уже есть достижения. В госкорпорации недавно подвели итоги первых трех лет его работы. Перед вами топ‑5 результатов по версии «СР».

1. Образец аналогового фотонного вычислительного устройства с рекордной производительностью. Экспериментальный образец, работающий в комплексе с двухдиапазонным гиперспектрометром, создали в рамках научной кооперации НЦФМ ученые Самарского университета. Устройство состоит из коммерчески доступных пространственных модуляторов света, камер и оптико­-механических компонентов и обрабатывает 2,2·1016 бит входящего видеопотока в секунду.

2. Не имеющая аналогов адаптивная оптическая система. К 2030 году в НЦФМ планируют построить лазерную установку класса мегасайенс. Для нее сделана оптика, которая компенсирует влияние атмосферных искажений и позволяет эффективно фокусировать луч, чтобы достичь экзаваттной мощности. «Мы должны задать волновые фронты всех 12 каналов лазерного излучения так, чтобы они, сойдясь в одной точке, дали максимум интенсивности», — ​пояснил научный руководитель НЦФМ академик РАН Александр Сергеев. В оптической системе применены программируемые логические интегральные схемы, что позволило достичь ее рекордного быстродействия — ​свыше 2 кГц.

3. Ученые вплотную подошли к созданию суперточных ядерных часов. Предельная точность атомных часов, которые применяют в спутниковых системах навигации, связи и телевидения, в синхронизации информационных сетей, — ​10–18. Но для квантовых систем этого мало. Разработка Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» в рамках научной программы НЦФМ позволит повысить точность измерения времени на два порядка. Атомные часы фиксируют переход электронов между уровнями в атоме, ядерные — ​частиц в ядре. Концепция сверхточных часов, основанная на низкоэнергетическом изомерном уровне в ядре тория‑229, обсуждается во всем мире. «В последние месяцы мы получили замечательные результаты. В кубик объемом 1 мм3 удается поместить 1015 атомов тория и создать часы с неточностью всего 10 мс за время существования Вселенной», — ​рассказал Александр Сергеев.

4. Образовательное ядро НЦФМ — ​филиал МГУ Саров. «Сегодня в его образовательной деятельности участвуют 6 академиков, 8 членов­-корреспондентов и 5 профессоров РАН, 42 доктора наук и 68 кандидатов наук, 15 лауреатов Госпремии РФ, — ​сообщил ректор МГУ академик РАН Виктор Садовничий. — ​Специально для филиала разработаны программы по самым актуальным направлениям науки и техники».

Филиал, заработавший 1 сентября 2021 года, выпустил 84 магистра, 72 из них устроились на предприятия «Росатома». Система подготовки кадров расширяется: в прошлом году открылась аспирантура, в этом набрали пилотную группу на специалитет физфака МГУ. Студенты проходят практику на уникальных научных установках ядерного центра в Сарове, живут в кампусе с таунхаусами и апарт­-комплексами. Стипендия магистрантов — ​55 тыс. рублей, аспирантов — ​75 тыс.

5. Стохастическая модель мемристора для нейроморфного компьютера. На биологоподобных математических моделях основываются перспективные технологии искусственного интеллекта. Нейроморфные устройства обрабатывают больше информации, тратя меньше энергии. Пример такого устройства — ​мемристор (резистор с памятью). Это искусственный аналог синапса, который в мозге передает сигнал от нейрона к нейрону или эффекторной клетке. Руководитель проекта, профессор Университета Лобачевского Сусанна Гордлеева, удостоена за эту работу премии Президента РФ.

7,8 млрд ₽

потрачено на научную программу НЦФМ в 2021–2024 годах

2,3 млрд ₽

из них — ​средства «Росатома»

Алексей Лихачев
Гендиректор «Росатома»

— Заместитель председателя правительства Дмитрий Чернышенко как‑то назвал НЦФМ «DARPA наоборот». Управление перспективных исследовательских проектов Минобороны США тащит гражданские разработки в военную промышленность. Мы же должны лучшие достижения ядерного оружейного комплекса поставить на службу гражданским отраслям.

Для меня важно, что мы в каком‑то смысле повторяем подвиг участников советского атомного проекта. В начале формирования НЦФМ не было практически ничего — ​одни сомнения и запреты. Сейчас НЦФМ — ​неотъемлемая часть научно-­технологической повестки нашей страны. Первая трехлетка была с колес, на энтузиазме. Шестилетку до 2030 года нужно понимать детально. Облик результата должен быть консенсусом научного сообщества «Росатома» и академического сообщества всей России.