На III Конгрессе молодых ученых прошла сессия «Национальный центр физики и математики: мировая наука и трансфер технологий». Студенты и аспиранты МГУ Саров представили передовые задачи в области математического моделирования, искусственного интеллекта, астрофизики и других научных сферах, которые они решают в кампусе Национального центра физики и математики и филиала МГУ в Сарове.
Модератором мероприятия на стенде Госкорпорации «Росатом» выступил телеведущий RTVI, популяризатор науки Никита Рудаков. Он отметил, что НЦФМ строится при поддержке Госкорпорации «Росатом» в Нижегородской области как научный центр мирового уровня, где создаются передовые лаборатории «мидисайенс» и «мегасайенс», где молодые учёные уже живут, учатся и работают.
Студент 1-го курса магистратуры по направлению «Вычислительные методы и методики моделирования» Евгений Файн рассказал о работах по созданию фотонной вычислительной машины, которая обеспечит значительное ускорение решения определенных классов задач, вместо электронов в ней будет использоваться другой носитель информации — фотоны.
«Коллективом учёных НЦФМ будет создана гибридная оптоэлектронная вычислительная машина на базе оптических сопроцессоров с производительностью до 1021 операций в секунду. Она будет решать специальные задачи в области численного моделирования сложных систем, искусственного интеллекта и обработки больших массивов данных», — подчеркнул он.
Развивать производство в России, вывести его на качественно новый уровень и обеспечить безопасность в будущем помогут цифровые двойники. О создаваемой на базе НЦФМ Лаборатории суперкомпьютерных двойников индустриальных объектов представили доклад Сусанна Ростомян и Анжелика Кузнецова.
«Численные методы, модели и алгоритмы суперкомпьютерных двойников для обоснования характеристик индустриальных объектов предоставляют уникальную возможность точного воссоздания функций и характеристик промышленных систем в виртуальной среде. Их использование снижает риски и экономит ресурсы при проектировании, моделировании и тестировании новых технологических решений», — отметила Сусанна Ростомян.
«Конечно, помимо этого исследования и работа специалистов Лаборатории цифровых двойников решают и еще одну важную задачу — помогают отечественным технологиям суперкомпьютерного моделирования осуществить переход на кардинально новый уровень развития», — добавила Анжелика Кузнецова.
«С помощью лабораторного комплекса тераваттного уровня пиковой мощности можно генерировать высокоинтенсивное терагерцевое излучение. Ранее при генерации такого излучения получалась сравнительно низкая интенсивность, „Мультитера“ позволит существенно повысить мощность, чего ранее сделать не удавалось. Сделано это будет с помощью двух методов: генерации терагерцового излучения в нелинейных электро-оптических кристаллах и лазерно-плазменного ускорения электронов», — пояснил Максим Гавриленко.
Он также отметил, что в рамках флагманского проекта НЦФМ — XCELS, будут использованы все имеющиеся знания по лазерной физике, оптике и нелинейной оптике. На установке планируется получать сверхвысокие экзаваттные уровни мощности, которые ранее в мире не были достижимы.
«Планируется, что в сфокусированном пятне излучение на XCELS будет 1026 Вт/см2. При такой интенсивности проявятся сильные квантовые электродинамические эффекты, например, поляризация вакуума. Это совершенно фантастическое явление, при котором из вакуума будут рождаться реальные частицы материи», — рассказал он.
В области ядерной фотоники в НЦФМ активно исследуются явления взаимодействия фотонов с атомными ядрами, а также возможности использования ядерных реакций для генерации мощного и узконаправленного излучения. Об этом представили доклад студент 2 курса магистратуры направления «Теоретическая физика» Михаил Косарев и аспирант Максим Вялков. По их мнению, проводимые работы помогут решить целый комплекс задач в области фундаментальных и прикладных исследований: от уравнения состояния ядерной материи до моделирования эволюции звезд и синтеза элементов Вселенной.
«Проверка КЭД (квантовой электродинамики) при больших энергиях и изучение нелинейного эффекта комптона будут крайне интересны как для экспериментаторов, так и для теоретиков», — подчеркнул Максим Вялков.
О создании Лаборатории сильных и сверхсильных магнитных полей, где будут разрабатывать материалы для микро- и наноэлектроники с новыми качествами, изучать магнитные свойства планет и моделировать астрофизические явления, рассказал аспирант Андрей Данилов. По его словам, в НЦФМ будет создана линейка установок с неразрушаемыми полями до 75 Тесла.
Для исследования и разработки технологий искусственного интеллекта в НЦФМ планируют открыть Лабораторию нейроморфного искусственного интеллекта. Работы в этом направлении представил студент 1 курса магистратуры Владислав Шапаренко.
«Планируется создание многоядерного нейропроцессора и разработка современных систем управления промышленным предприятием с применением технологий и инструментов больших данных. Ведется разработка технологий искусственного интеллекта для предиктивного моделирования и поддержки принятия решений в технических, промышленных, природных и социальных системах. Ведется разработка методов и средств формирования цифрового профиля человека, динамического мониторинга состояния его здоровья и прогнозирования рисков возникновения заболеваний», — рассказал он.
«Новые знания о динамике пылевой плазмы у поверхности Луны, взаимодействие высокоскоростных плазменных потоков с внешней замагниченной средой, влияние гравитации на функциональные состояние живых организмом — всё это мы планируем исследовать в рамках работы Лаборатории геофизической и астрофизической физики», — отметила Вита Кулешова.
В завершение мероприятия студентов выпускных курсов бакалавриата физико-математических и инженерно-технических специальностей пригласили присоединиться к Всероссийскому студенческому физико-математическому конкурсу-школе имени Игоря Тамма, финальный этап которого пройдёт при поддержке Министерства науки и высшего образования России, МГУ им. М. В. Ломоносова и Госкорпорации «Росатом» в Национальном центре физики и математики. Лучшие участники получат приглашение на уникальную очную образовательную программу, которая пройдет с 29 января 2023 по 3 февраля 2024 года. Для участия в онлайн-этапе необходимо зарегистрироваться на сайте http://contest.sarov.msu.ru/ до 10 декабря.
Кроме этого, участников сессии и гостей III Конгресса молодых учёных пригласили на предпремьерный показ документального фильма «Город знаний» — об истории освоения атомной энергии в Сарове, жизни и развитии кампуса и людей Национального центра физики и математики и МГУ Саров. Он состоится 29 ноября в 19:30 на стенде «Росатома», официальная же премьера состоится в 2024 году на телеканале «Россия-Культура».
