СМИ о нас
| 24.09.25 | 15.09.2025 Научая Россия. Новую станцию метрополитена назвали в честь первого директора ФИАН |
В Москве состоялось открытие станции «Вавиловская». Она названа в честь Сергея Ивановича Вавилова. Новая станция Троицкой линии метро, расположенная вдоль Ленинского проспекта на пересечении с улицами Строителей и Панферова, имеет два подземных вестибюля и выходы на обе стороны проспекта. Открыл новую станцию Владимир Путин.
Первый директор Физического института Академии наук С.И. Вавилов родился в Москве, учился на Остоженке, провёл Первую мировую войну на фронте. Во время Великой Отечественной войны руководил сразу двумя институтами, которые находились в эвакуации и внесли существенный вклад в разгром фашистских захватчиков. А уже через полтора месяца после победы над гитлеровской Германией в 1945 году Вавилов был избран Президентом Академии наук СССР.
Сергей Иванович широко известен как историк науки, особенно работами, посвященными Исааку Ньютону и М.В. Ломоносову. Директор ФИАН сочетал научную деятельность с широкой популяризацией достижений науки, был одним из инициаторов создания и первым председателем общества по распространению политических и научных знаний (сейчас общество «Знание»), а также главным редактором второго издания Большой советской энциклопедии.
Отметим, что Сергей Иванович Вавилов относился к редкому типу людей, умеющих сочетать в себе талант организатора и ученого. Это неотъемлемая особенность и навык всех директоров ФИАН.
Информация и фото предоставлены Отделом по связям с общественностью ФИАН
Автор фото: Артём Доев
| 24.09.25 | 14.09.2025 Mail.ru. Самарские ученые научились превращать лучи лазера в фотонные нейроны |
Самарские ученые рассчитали, как «превратить» лучи лазера в фотонные нейроны, исследование может помочь при создании оптических нейросетей нового поколения, сообщили РИА Новости в пресс-службе Самарского университета имени Королева.
«Для развития в этой сфере (искусственного интеллекта — ред.), безусловно, потребуются новые технические решения, и одним из таких многообещающих решений может стать разработка нейроморфных, то есть подобных мозгу, процессоров, создаваемых на платформе фотоники в виде комплекса оптических нейросетей. Наша научная группа изучает перспективы использования в таких нейросетях одной из разновидностей лазеров — так называемого VCSEL (“виксель”)», — сообщил старший научный сотрудник Научно-образовательного центра физики неравновесных открытых систем Самарского университета, научный сотрудник Самарского филиала Физического института имени Лебедева РАН Антон Кренц.
Ученые отмечают, что для работы «викселей» в качестве фотонных нейронов пригодится их широкоапертурность — возможность формировать широкий пучок. То есть вместо узкого сфокусированного луча они могут генерировать расходящийся пучок, проявляющий хаотическую динамику. Ученые выявили и рассчитали параметры, при которых возникает сильно расходящийся пучок. В этом состоянии хаотической динамики лазеры также могут образовывать сложные упорядоченные пространственно-временные структуры. Ученые рассчитали условия, при которых это происходит, и какие именно структуры возникают
«Возможность управлять хаотической динамикой “викселей” позволит разрабатывать на их основе нанолазеры — полупроводниковые устройства размерами в несколько сотен нанометров, которые могут найти широкое применение в самых различных сферах, например, в медицине, телекоммуникациях, но прежде всего — в области технологий систем искусственного интеллекта», — отметил Кренц.
На основе подобных фотонных нейронов в перспективе можно будет создавать миниатюрные оптические нейронные сети нового поколения, которые будут скоростными и энергоэффективными, схожими по устройству с мозгом живых существ, считают ученые.
https://hi-tech.mail.ru/news/133655-samarskie-uchenyie-nauchilis-prevraschat-luchi-lazera/
| 24.09.25 | 12.09.2025 Самарская газета. Самарские ученые изучают лазерные системы для создания оптических нейросетей будущего |
Ученые Самарского университета имени Королёва и филиала Физического института имени Лебедева РАН исследовали хаотическую динамику лазеров с широким излучателем. В перспективе результаты эксперимента позволят создавать системы, которые будут работать как фотонные нейроны в оптических нейросетях будущего.
Как пояснили в самарском вузе, свет в лазерах с широким излучателем ведет себя непредсказуемо. С помощью уравнений и численного моделирования физики точно рассчитали условия, при которых он переходит в режим генерации хаотического выходного пучка.
По словам ученых, управляя световых хаосом, можно создавать оптические нейронные сети. Дело в том, что человеческий мозг обрабатывает информацию не последовательно, а одновременно. По планам, принцип действия новых систем искусственного интеллекта для распознавания образов, принятия решений и обработки больших данных будет таким же.
| 24.09.25 | 12.09.2025 ИА Сова. Самарские физики рассчитали, как "превратить" лучи лазера в фотонные нейроны |
Ученые Самарского университета им. Королёва и Самарского филиала Физического института им. П. Н. Лебедева РАН провели совместное исследование, посвященное выявлению закономерностей в хаотической динамике лазерных лучей. С помощью математических уравнений и численного моделирования физики точно рассчитали условия, при которых луч лазера внезапно меняет совершенно определенным образом свою внутреннюю структуру, привнося в хаотическую динамику луча строгую и сложную упорядоченность. Результаты данного исследования позволят в перспективе создавать особые нанолазеры, которые смогут работать как фотонные нейроны в миниатюрных оптических нейросетях будущего.
Исследование проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках проектов государственного задания образовательным и исследовательским институтам. Итоги научных изысканий отражены в статье, опубликованной в авторитетном международном журнале Journal of the Optical Society of America B.
- Во всем мире сейчас активно ведется разработка новых, более эффективных систем искусственного интеллекта. Для развития в этой сфере, безусловно, потребуются новые технические решения, и одним из таких многообещающих решений может стать разработка нейроморфных, то есть подобных мозгу, процессоров, создаваемых на платформе фотоники в виде комплекса оптических нейросетей. Наша научная группа изучает перспективы использования в таких нейросетях одной из разновидностей лазеров – так называемого VCSEL ("виксель"). Этот диодный полупроводниковый лазер с вертикальным резонатором излучает свет по-другому, чем обычные лазерные диоды, и, как показывают полученные данные, он обладает свойствами, подходящими для применения таких лазеров в качестве фотонных нейронов, - рассказал один из авторов исследования Антон Кренц, доцент кафедры физики, старший научный сотрудник Научно-образовательного центра физики неравновесных открытых систем Самарского университета им. Королёва, научный сотрудник теоретического сектора Самарского филиала Физического института им. П. Н. Лебедева РАН.
"Виксели" успешно применяются сейчас в сфере телекоммуникаций, их используют, например, для высокоскоростной передачи данных. Для работы в качестве фотонных нейронов пригодится их широкоапертурность - возможность формировать широкий пучок. То есть вместо узкого сфокусированного луча они могут генерировать расходящийся, расплывчатый пучок, проявляющий, как говорят ученые, хаотическую динамику. Это примерно можно сравнить с тем, как льется струя воды из крана на кухне без прикрученной на кран насадки-аэратора: вместо упорядоченных тонких струек вода льется сплошным хаотическим потоком, который то и дело может менять свою форму, создавая завихрения и рассыпаясь брызгами.
- Порой "виксели" начинают генерировать не то, что обычно ожидается, - вместо сфокусированного луча возникает сильно расходящийся пучок, это называется хаотической динамикой. Мы выявили и рассчитали параметры, при которых это происходит и каким именно образом это происходит - для этого должно возникнуть определенное стечение обстоятельств. Кроме того, в этом состоянии хаотической динамики лазеры могут образовывать сложные упорядоченные пространственно-временные структуры, своего рода оптические "узоры", и мы также рассчитали условия, при которых это происходит, и какие именно структуры возникают в лазерном луче. То есть, зная теперь, как это все образуется и от чего зависит, мы получаем возможность этим управлять, - подчеркнул Антон Кренц.
Луч широкоапертурного "викселя" состоит из множества тоненьких лучей, взаимодействующих друг с другом в реальном времени, как настоящие нервные клетки - нейроны - в мозге живых существ. Нейросеть, построенная на таких "викселях", сможет обрабатывать информацию всей своей площадью со скоростью света и с колоссальной энергоэффективностью. Это путь к созданию принципиально новых систем искусственного интеллекта для распознавания образов, принятия решений и обработки больших данных.
- Возможность управлять хаотической динамикой "викселей" позволит разрабатывать на их основе нанолазеры - полупроводниковые устройства размерами в несколько сотен нанометров, которые могут найти широкое применение в самых различных сферах, например, в медицине, телекоммуникациях, но прежде всего в области технологий систем искусственного интеллекта. На основе таких фотонных нейронов можно будет создавать миниатюрные оптические нейронные сети нового поколения - скоростные и энергоэффективные, схожие по устройству с мозгом живых существ, - отметил Антон Кренц.
И еще один интересный момент исследования: в ходе расчетов и моделирования ученые выявили две закономерности, два оптических "узора", которые при определенных условиях образуются в хаотической динамике "викселей" - это модулированные стоячие волны и оптические вихри со спиральной фазовой структурой. По словам астрофизиков, точно такие же "узоры" можно наблюдать и на видимой поверхности Солнца – солнечной фотосфере. Они то появляются, то исчезают. Эти солнечные "узоры" состоят из конвекционных ячеек, называемых гранулами. Столбы перегретой плазмы диаметром в среднем около тысячи километров поднимаются на поверхность, остывают при подъеме и затем опускаются в промежутках между гранулами. Конечно же, вряд ли можно даже в шутку представить Солнце в виде гигантской оптической нейросети на мощных широкоапертурных лазерах, однако совпадение "узоров" достаточно интересное, хоть и вполне объяснимое, считают ученые.
Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий. Еще больше информации об исследованиях ученых университета - на сайте проекта "Одержимы наукой".
| 24.09.25 | 12.09.2025 Волга Ньюс. Самарские физики рассчитали, как "превратить" лучи лазера в фотонные нейроны |
Ученые Самарского университета им. Королёва и Самарского филиала Физического института им. П.Н.Лебедева РАН провели совместное исследование, посвященное выявлению закономерностей в хаотической динамике лазерных лучей. С помощью математических уравнений и численного моделирования физики точно рассчитали условия, при которых луч лазера внезапно меняет совершенно определенным образом свою внутреннюю структуру, привнося в хаотическую динамику луча строгую и сложную упорядоченность. Результаты данного исследования позволят в перспективе создавать особые нанолазеры, которые смогут работать как фотонные нейроны в миниатюрных оптических нейросетях будущего.
Фото:
Исследование проведено при поддержке министерства науки и высшего образования РФ в рамках проектов государственного задания образовательным и исследовательским институтам. Итоги научных изысканий отражены в статье, опубликованной в авторитетном международном журнале "Journal of the Optical Society of America B".
"Во всем мире активно ведется разработка новых, более эффективных систем искусственного интеллекта. Для развития в этой сфере, безусловно, потребуются новые технические решения, и одним из таких многообещающих решений может стать разработка нейроморфных (то есть подобных мозгу) процессоров, создаваемых на платформе фотоники в виде комплекса оптических нейросетей. Наша научная группа изучает перспективы использования в таких нейросетях одной из разновидностей лазеров - так называемого VCSEL ("виксель"). Этот диодный полупроводниковый лазер с вертикальным резонатором излучает свет иначе, чем обычные лазерные диоды, и, как показывают полученные данные, он обладает свойствами, подходящими для применения таких лазеров в качестве фотонных нейронов", - рассказал один из авторов исследования Антон Кренц, доцент кафедры физики, старший научный сотрудник Научно-образовательного центра физики неравновесных открытых систем Самарского университета им. Королева, научный сотрудник теоретического сектора Самарского филиала Физического института им. П.Н.Лебедева РАН.
"Виксели" успешно применяются сейчас в сфере телекоммуникаций, их используют, например, для высокоскоростной передачи данных. Для работы в качестве фотонных нейронов пригодится их широкоапертурность (возможность формировать широкий пучок). То есть вместо узкого сфокусированного луча они могут генерировать расходящийся, расплывчатый пучок, проявляющий, как говорят ученые, хаотическую динамику. Это примерно можно сравнить с тем, как льется струя воды из крана на кухне без прикрученной на кран насадки-аэратора: вместо упорядоченных тонких струек вода льется сплошным хаотическим потоком, который то и дело может менять свою форму, создавая завихрения и рассыпаясь брызгами.
"Порой "виксели" начинают генерировать не то, что обычно ожидается: вместо сфокусированного луча возникает сильно расходящийся пучок, это называется хаотической динамикой. Мы выявили и рассчитали параметры, при которых это происходит, и поняли, каким именно образом это происходит - для этого должно возникнуть определенное стечение обстоятельств. Кроме того, в этом состоянии хаотической динамики лазеры могут образовывать сложные упорядоченные пространственно-временные структуры, своего рода оптические "узоры", и мы также рассчитали, какие именно структуры возникают в лазерном луче и при каких условиях это происходит. То есть, зная теперь, как это все образуется и от чего зависит, мы получаем возможность этим управлять", - подчеркнул Антон Кренц.
Луч широкоапертурного "викселя" состоит из множества тоненьких лучей, взаимодействующих друг с другом в реальном времени, как настоящие нервные клетки - нейроны - в мозге живых существ. Нейросеть, построенная на таких "викселях", сможет обрабатывать информацию всей своей площадью со скоростью света и с колоссальной энергоэффективностью. Это путь к созданию принципиально новых систем искусственного интеллекта для распознавания образов, принятия решений и обработки больших данных.
"Возможность управлять хаотической динамикой "викселей" позволит разрабатывать на их основе нанолазеры - полупроводниковые устройства размерами в несколько сотен нанометров, которые могут найти широкое применение в самых различных сферах, например, в медицине, телекоммуникациях, но прежде всего в области технологий систем искусственного интеллекта. На основе таких фотонных нейронов можно будет создавать миниатюрные оптические нейронные сети нового поколения - скоростные и энергоэффективные, схожие по устройству с мозгом живых существ", - отметил Антон Кренц.
И еще один интересный момент исследования: в ходе расчетов и моделирования ученые выявили две закономерности, два оптических "узора", которые при определенных условиях образуются в хаотической динамике "викселей", - это модулированные стоячие волны и оптические вихри со спиральной фазовой структурой. По словам астрофизиков, точно такие же "узоры" можно наблюдать и на видимой поверхности Солнца - солнечной фотосфере. Они то появляются, то исчезают. Эти солнечные "узоры" состоят из конвекционных ячеек, называемых гранулами. Столбы перегретой плазмы диаметром в среднем около тысячи километров поднимаются на поверхность, остывают при подъеме и затем опускаются в промежутках между гранулами. Конечно, вряд ли можно даже в шутку представить Солнце в виде гигантской оптической нейросети на мощных широкоапертурных лазерах, однако совпадение "узоров" достаточно интересно, хоть и вполне объяснимо, считают ученые.
Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.
| 24.09.25 | 12.09.2025 Вечерний Санкт-Петербург. Самарские ученые провели исследование по выявлению закономерностей в хаотической динамике лазерных лучей |
Результаты эксперимента позволят создать нанолазеры для перспективных миниатюрных оптических нейросетей
Ученые из Самарского университета им. Королева, совместно с коллегами из Самарского филиала Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН), провели совместную работу, в рамках которой изучались закономерности в хаотической динамике лазерных лучей. Используя математические модели и компьютерное моделирование, физики смогли точно определить условия, при которых лазерный луч кардинально меняет структуру, внося строгий порядок в хаотическое движение. Утверждается, что результаты данного исследования в перспективе могут привести к созданию специализированных нанолазеров, способных выполнять роль фотонных нейронов в миниатюрных оптических нейросетях будущего.
Проект выполнен при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках государственных заданий образовательным и научно-исследовательским институтам. Результаты научной деятельности опубликованы в рецензируемом международном журнале.
В университете пояснили, что при создании более совершенных систем искусственного интеллекта перспективным направлением является разработка нейроморфных процессоров на основе фотоники, имитирующих структуру мозга. Они представляют собой комплекс оптических нейросетей, использующих один из видов лазеров — VCSEL (вертикально-излучающий лазер с резонатором Фабри-Перо). Этот лазер отличается характером излучения света от обычных лазерных диодов и обладает свойствами, подходящими для использования в качестве фотонных нейронов. Его важной характеристикой является широкоапертурность, то есть способность формировать широкий световой пучок.
«Порой "виксели" начинают генерировать не то, что обычно ожидается, — вместо сфокусированного луча возникает сильно расходящийся пучок, это называется хаотической динамикой. Мы выявили и рассчитали параметры, при которых это происходит и каким именно образом это происходит — для этого должно возникнуть определенное стечение обстоятельств. Кроме того, в состоянии хаотической динамики лазеры могут образовывать сложные упорядоченные пространственно-временные структуры, своего рода оптические узоры, и мы также рассчитали условия, при которых это происходит, какие именно структуры возникают в лазерном луче», — отметил Антон Кренц, старший научный сотрудник научно-образовательного центра физики неравновесных открытых систем Самарского университета им. Королева и научный сотрудник теоретического сектора Самарского филиала ФИАН, один из авторов исследования.
Кренц подчеркнул, что знания о принципах функционирования «викселей» позволят управлять их хаотической динамикой. Это позволит создавать на основе «викселей» нанолазеры — полупроводниковые устройства размером в несколько сотен нанометров. На их базе можно разработать миниатюрные оптические нейронные сети нового поколения — быстрые, энергоэффективные и имитирующие структуру мозга живых существ. Они могут быть полезны не только в системах искусственного интеллекта, но и в медицине, а также телекоммуникациях.
Ученые считают, что их работа открывает путь к созданию принципиально новых систем искусственного интеллекта для распознавания образов, принятия решений и обработки больших объемов информации. Принцип работы «викселя», основанный на взаимодействии лучей, аналогичен работе нейронов в мозге. Следовательно, нейросеть на основе «викселей» сможет обрабатывать информацию всей своей площадью со скоростью света и с высокой энергоэффективностью, уверены авторы исследования
| 24.09.25 | 11.09.2025 Телеграм-канал Самарский университет онлайн. Как «превратить» лучи лазера в фотонные нейроны для оптических нейросетей будущего? |
Как «превратить» лучи лазера в фотонные нейроны для оптических нейросетей будущего?
Ответ на этот вопрос – в исследовании, проведенном учеными Самарского университета им. Королёва и Самарского филиала Физического института им. П.Н. Лебедева РАН.
С помощью математических уравнений и численного моделирования физики точно рассчитали условия, при которых луч лазера внезапно меняет совершенно определенным образом свою внутреннюю структуру, привнося в хаотическую динамику луча строгую и сложную упорядоченность.
Результаты данного исследования позволят в перспективе создавать особые нанолазеры, которые смогут работать как фотонные нейроны в миниатюрных оптических нейросетях нового поколения – скоростных и энергоэффективных, схожих по устройству с мозгом живых существ
Исследование проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках проектов государственного задания образовательным и исследовательским институтам. Итоги научных изысканий отражены в статье, опубликованной в авторитетном международном журнале «Journal of the Optical Society of America B».
«Наша научная группа изучает перспективы использования в таких нейросетях одной из разновидностей лазеров – так называемого VCSEL («виксель»). Он обладает свойствами, подходящими для применения таких лазеров в качестве фотонных нейронов», – пояснил один из авторов исследования Антон Кренц (на фото), доцент кафедры физики.
Подробнее читайте на сайте университета.
Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий. Больше информации – на сайте проекта «Одержимы наукой».
| 24.09.25 | 11.09.2025 Комсомольская правда. Путь к созданию новых нейросетей: самарские физики пробуют усмирять хаос внутри лазеров |
С помощью математических уравнений и численного моделирования физики смогли точно рассчитать условия, при которых лазер переходит в режим генерации хаотического выходного пучка. Это исследование должно помочь в перспективе создавать особенные лазерные системы, которые смогут работать как фотонные нейроны в миниатюрных, энергоэффективных и быстродействующих оптических нейросетях будущего.
«Это похоже на то, как дирижер точными ритмичными движениями своей палочки заставляет оркестр играть не вразнобой, а слаженно. Так и в оптической системе правильно настроенное излучение от внешнего лазера заставляет мощный лазер с широким излучателем работать в такт, стабилизируя его выходной луч. Управляя параметрами «впрыскиваемого» излучения, можно получить оптические узоры правильной формы – страйпы и гексагоны», – рассказали в пресс-службе Самарского университета.
Причудливые узоры и завораживающие картинки
Другое исследование из этой же области было посвящено поведению особого класса лазеров – с чрезвычайно высокими потерями на зеркалах или вообще без зеркального резонатора. К таким системам относятся, например, перспективные нанолазеры: из-за их микроскопических размеров в них нет традиционных зеркал. Такие лазеры постоянно пульсируют.
Однако фундаментальные исследования самарских физиков – это не просто про хаос и завораживающие картинки, а гораздо большее – протоколы управления светом на самом фундаментальном уровне и создание инструментария для следующего технологического прорыва – нейроморфных вычислений, которые смогут работать на скорости света.
Нейросети будущего
Умение управлять световым хаосом и создавать внутри лазера сложные оптические узоры пригодится в создании оптических нейронных сетей. Самарские ученые считают, что лазеры с широким излучателем, способные генерировать управляемые сложные структуры, являются идеальной «железной» основой для имитации работы мозга.
«Мозг человека обрабатывает информацию не последовательно, как компьютер, а одновременно в множестве параллельных потоков, благодаря работе нейронной сети. В таких лазерах каждая точка на выходной апертуре может играть роль аналогового нейрона, взаимодействие между ними, определяемое дифракцией света, может работать как связи между нейронами, входные данные можно подавать через тот самый метод «впрыскивания», а выходной результат – считывать с формы получившегося светового поля», – объяснили в вузе.
Такая система сможет обрабатывать информацию не последовательно, бит за битом, а мгновенно и параллельно, всей своей площадью, со скоростью света и с колоссальной энергоэффективностью. Ожидается, что этот путь приведет к созданию принципиально новых систем искусственного интеллекта для распознавания образов, принятия решений и обработки больших данных.
| 24.09.25 | 11.09.2025 Самарский университет. Укрощение светового шторма: как самарские физики учатся управлять хаосом внутри лазеров |
Ученые Самарского университета им. Королёва и Самарского филиала Физического института им. П.Н. Лебедева РАН провели совместное исследование, посвященное хаотической динамике лазеров с широким излучателем. Свет в таких лазерах ведет себя подобно бушующему морю в шторм: волны непредсказуемым образом сталкиваются, образуя как области с очень высокими волнами, так и области затишья. С помощью математических уравнений и численного моделирования физики точно рассчитали условия, при которых лазер переходит в режим генерации хаотического выходного пучка. Результаты данного исследования позволят в перспективе создавать особенные лазерные системы, которые смогут работать как фотонные нейроны в миниатюрных, энергоэффективных и быстродействующих оптических нейросетях будущего.
Исследование проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках проектов государственного задания образовательным и исследовательским институтам. Итоги научных изысканий отражены в статьях, опубликованных в авторитетных международных журналах "Optics Letters" и "Journal of the Optical Society of America B".
В первой работе, опубликованной в Optics Letters, физики взяли полупроводниковый лазер с вертикальным резонатором (VCSEL) и применили изящный метод усмирения хаоса: инжекция ("впрыскивание") внешнего слабого излучения. Это означает, что внутрь лазера, генерирующего хаос, светят слабым, но очень точным лучом от другого лазера. Это похоже на то, как дирижёр точными ритмичными движениями своей палочки заставляет оркестр играть не вразнобой, а слаженно. Так и в оптической системе правильно настроенное излучение от внешнего лазера заставляет мощный лазер с широким излучателем работать в такт, стабилизируя его выходной луч. Кроме того, управляя параметрами "впрыскиваемого" излучения можно получить оптические узоры правильной формы – страйпы и гексагоны.
Еще одно исследование из этой же области было опубликовано самарскими физиками в "Journal of the Optical Society of America B". В нём изучалось поведение особого класса лазеров – с чрезвычайно высокими потерями на зеркалах или вообще без зеркального резонатора. К таким системам относятся, например, перспективные нанолазеры: из-за их микроскопических размеров традиционные зеркала в них попросту отсутствуют. Такие лазеры изначально светят не непрерывным во времени пучком, а постоянно пульсируют. В случае лазера с широким излучателем это означает, что все точки лазера пульсируют абсолютно синхронно. Коллективу авторов удалось определить, при каких условиях такие синхронные колебания устойчивы и могут длиться сколь угодно долго, а при каких синхронность постепенно разрушается. Нарушение синхронности колебаний между точками лазера приводит к формированию причудливых узоров, хаоса и даже оптических вихрей.
Зачем это нужно? Взгляд в будущее оптических нейронных сетей
Зачем нужно управлять уметь управлять световых хаосом и уметь создавать внутри лазера сложные оптические узоры? Ответ лежит в области самых передовых технологий – создания оптических нейронных сетей. Мозг человека обрабатывает информацию не последовательно, как компьютер, а одновременно в множестве параллельных потоков, благодаря работе нейронной сети.
Широкоапертурные (с широким излучателем) лазеры, способные генерировать управляемые сложные структуры, являются идеальной "железной" основой для имитации работы мозга. Здесь:
- Каждая точка на выходной апертуре может играть роль аналогового нейрона.
- Взаимодействие между ними, определяемое дифракцией света, может работать как синапсы (связи между нейронами).
- Входные данные можно подавать через тот самый метод "впрыскивания" (из первой статьи "Optics Letters"), а выходной результат – считывать с формы получившегося светового поля.
Такая система будет обрабатывать информацию не последовательно, бит за битом, а мгновенно и параллельно, всей своей площадью, со скоростью света и с колоссальной энергоэффективностью. Это путь к созданию принципиально новых систем искусственного интеллекта для распознавания образов, принятия решений и обработки больших данных.
Таким образом, фундаментальные исследования самарских физиков – это не просто про хаос и завораживающие картинки. Это протоколы управления светом на самом фундаментальном уровне. Это создание инструментария для следующего технологического прорыва – нейроморфных вычислений, работающих на скорости света.
Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.
https://ssau.ru/news/24680-ukroshchenie-svetovogo-shtorma-kak-samarskie-fiziki-uchatsya-upravlyat-khaosom-vnutri-lazerov| 24.09.25 | 11.09.2025 Ferra.ru. Самарские ученые нашли способ управления хаосом в лазерных лучах |
В пресс-службе Самарского университета имени Королева сообщили, что специалисты вуза совместно с коллегами из Самарского филиала ФИАН РАН выявили закономерности в хаотическом поведении лазерных лучей. С помощью математического моделирования они рассчитали условия, при которых луч лазера меняет свою внутреннюю структуру, образуя сложные упорядоченные паттерны.
/imgs/2025/09/11/15/6892433/0e202967e97fea29824ba106624c8f9bf5c04d70.jpeg "Самарские ученые нашли способ управления хаосом в лазерных лучах")
Исследование проводилось при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.
Ученые изучали особый тип лазеров — VCSEL («виксель»), который излучает свет иначе, чем обычные лазерные диоды. Его широкоапертурность позволяет формировать широкий пучок света, что делает его перспективным для использования в качестве фотонного нейрона в оптических нейросетях.
Иногда такие лазеры генерируют сильно расходящийся пучок вместо сфокусированного луча — это явление называется хаотической динамикой. Исследователям удалось определить параметры, при которых возникают упорядоченные пространственно-временные структуры в этом хаосе.
