СМИ о нас

С 25 ноября по 6 декабря 2023 года на федеральной территории «Сириус» впервые прошла Зимняя школа в рамках подготовки к Международной олимпиаде по финансовой безопасности

Организатором Зимней школы 2023 выступил Центр межолимпиадной подготовки школьников и студентов – новое структурное подразделение Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН). Центр межолимпиадной подготовки создан в этом году на базе ФИАН в целях развития олимпиадного движения по финансовой безопасности по поручению Президента Российской Федерации Владимира Путина.

В Зимней школе по финансовой безопасности приняли участие ученики 9-11 классов из разных регионов Российской Федерации, включая Луганскую и Донецкую Народные Республики, Запорожскую и Херсонскую области, Республику Крым и Севастополь.

12 учебных дней на Зимней школе по финансовой безопасности – это более 50 академических часов лекций и более 60 академических часов семинаров, 2 тестирования и 4 мастер-класса, 7 педагогов, 4 психологических тренинга и 12 спортивно-развлекательных мероприятий.

https://vk.com/mumcfm?w=wall-213330174_93

С 25 ноября по 6 декабря 2023 года на федеральной территории «Сириус» впервые прошла Зимняя школа в рамках подготовки к Международной олимпиаде по финансовой безопасности.

Организатором Зимней школы 2023 выступил Центр межолимпиадной подготовки школьников и студентов – новое структурное подразделение Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН). Центр межолимпиадной подготовки создан в этом году на базе ФИАН в целях развития олимпиадного движения по финансовой безопасности по поручению Президента Российской Федерации Владимира Путина.

В Зимней школе по финансовой безопасности приняли участие ученики 9-11 классов из разных регионов Российской Федерации, включая Луганскую и Донецкую Народные Республики, Запорожскую и Херсонскую области, Республику Крым и Севастополь.

Для старшеклассников были организованы лекции, семинары и практикумы по двум направлениям. В математический учебный блок вошли входное тестирование и разбор заданий, а также занятия по темам «Графы», «Вероятность», «Последовательные испытания», «Случайная изменчивость», «Комбинаторика», «Сходимость частоты к вероятности», «Откуда берется везение», «Закон больших чисел и статистическая устойчивость», «Случайное блуждание». Гуманитарный блок включал входное тестирование с последующим разбором его заданий; лекции «Зачем человеку мыслить в век ИИ», «Основные финансовые инструменты и безопасное управление ими», «Основы правового регулирования финансовой безопасности в России»,  «Социальная инженерия и другие виды мошенничества» и «Современные проблемы биологии», а также «Вопросы финансовой безопасности в медиапространстве».

В рамках Школы прошел цикл мастер-классов ведущих специалистов-практиков из сферы высоких технологий и банковского сектора. Выступления экспертов были посвящены борьбе с киберпреступностью. Наталья Пшеничная из Альфа-Банка напомнила о самых известных финансовых пирамидах, об их видах и принципах работы. Особый интерес у школьников вызвала тема киберпреступлений в онлайн-играх, а также мошенничества с криптовалютой. Полина Литовченко (Сбербанк) рассказала участникам Школы об особенностях защиты персональных данных. Андрей Сиденко, представлявший Лабораторию Касперского, в своем выступлении особое внимание уделил безопасности мобильных устройств.

78 школьников также приняли участие в соревнованиях по проведению финансового расследования, включавших отборочные игры и финал. Данный кибер-турнир проводился на обучающей системе «Графус». Кроме того, для всех участников Школы прошел двухдневный турнир по интеллектуальной настольной игре «Финансовый разведчик».

Помимо учебных занятий, организаторы подготовили обширную культурно-развлекательную программу: экскурсии по Олимпийскому парку и Красной поляне, прогулки на море, посещение планетария «Сириус» и бассейна, а также ежедневные активности с вожатыми.

В рамках Зимней школы 2023 состоялся круглый стол «Подготовка школьников к Международной олимпиаде по финансовой безопасности». В мероприятии участвовали руководитель Центра межолимпиадной подготовки школьников и студентов Марина Сергеевна Шемякина, заместитель директора ФИАН Олег Викторович Иванов, а также Л.Н. Сафронова (МБОУ Школа №32 г. Донецка), М.Л. Съедина (МБОУ Средняя школа №4 г. Макеевки ДНР), И.В. Довбня (МБОУ Шахтерская средняя школа №4), А.А. Данишевская (ГУ ЛНР ЛОУСОШ №4), С.Н. Панфилова (ГБОУ Херсонской обл. Стрелковская школа Генического муниципального округа), М.С. Верик (ГКУ ЗО Средняя общеобразовательная школа №9 им. Героя Советского Союза Гагарина Ю.А. г. Мелитополь), Е.А. Чумаченко (Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)), Н.В. Корчинская (ГБОУ ДПО РК Крымский республиканский институт постдипломного педагогического образования).

12 учебных дней на Зимней школе по финансовой безопасности, проведенной Центром межолимпиадной подготовки – это более 50 академических часов лекций и более 60 академических часов семинаров, 2 тестирования и 4 мастер-класса, 7 педагогов, 4 психологических тренинга и 12 спортивно-развлекательных мероприятий.  

По мнению руководителя Центра межолимпиадной подготовки школьников и студентов Марины Шемякиной, опыт проведения Зимней школы свидетельствует об интересе участников к таким мероприятиям: «Школьники принимают самое активное участие в учебных занятиях. Выездные школы позволяют расширить кругозор учащихся, познакомить их с новыми прикладными областями знаний и актуальными профессиями в сфере финансовой безопасности. Такие мероприятия могут стать стимулом для формирования образовательной траектории и дальнейшего выбора профессии».

https://rosfinolymp.ru/news/185

С 25 ноября по 6 декабря 2023 года на федеральной территории «Сириус» впервые прошла Зимняя школа в рамках подготовки к Международной олимпиаде по финансовой безопасности.

Организатором Зимней школы 2023 выступил Центр межолимпиадной подготовки школьников и студентов – новое структурное подразделение Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН). Центр межолимпиадной подготовки создан в этом году на базе ФИАН в целях развития олимпиадного движения по финансовой безопасности по поручению Президента Российской Федерации Владимира Путина.

В Зимней школе по финансовой безопасности приняли участие ученики 9-11 классов из разных регионов Российской Федерации, включая Луганскую и Донецкую Народные Республики, Запорожскую и Херсонскую области, Республику Крым и Севастополь.

Для старшеклассников были организованы лекции, семинары и практикумы по двум направлениям. В математический учебный блок вошли входное тестирование и разбор заданий, а также занятия по темам «Графы», «Вероятность», «Последовательные испытания», «Случайная изменчивость», «Комбинаторика», «Сходимость частоты к вероятности», «Откуда берется везение», «Закон больших чисел и статистическая устойчивость», «Случайное блуждание». Гуманитарный блок включал входное тестирование с последующим разбором его заданий; лекции «Зачем человеку мыслить в век ИИ», «Основные финансовые инструменты и безопасное управление ими», «Основы правового регулирования финансовой безопасности в России»,  «Социальная инженерия и другие виды мошенничества» и «Современные проблемы биологии», а также «Вопросы финансовой безопасности в медиапространстве».

В рамках Школы прошел цикл мастер-классов ведущих специалистов-практиков из сферы высоких технологий и банковского сектора. Выступления экспертов были посвящены борьбе с киберпреступностью. Наталья Пшеничная из Альфа-Банка напомнила о самых известных финансовых пирамидах, об их видах и принципах работы. Особый интерес у школьников вызвала тема киберпреступлений в онлайн-играх, а также мошенничества с криптовалютой. Полина Литовченко (Сбербанк) рассказала участникам Школы об особенностях защиты персональных данных. Андрей Сиденко, представлявший Лабораторию Касперского, в своем выступлении особое внимание уделил безопасности мобильных устройств.

478 школьников также приняли участие в соревнованиях по проведению финансового расследования, включавших отборочные игры и финал. Данный кибер-турнир проводился на обучающей системе «Графус». Кроме того, для всех участников Школы прошел двухдневный турнир по интеллектуальной настольной игре «Финансовый разведчик».

Помимо учебных занятий, организаторы подготовили обширную культурно-развлекательную программу: экскурсии по Олимпийскому парку и Красной поляне, прогулки на море, посещение планетария «Сириус» и бассейна, а также ежедневные активности с вожатыми.

В рамках Зимней школы 2023 состоялся круглый стол «Подготовка школьников к Международной олимпиаде по финансовой безопасности». В мероприятии участвовали руководитель Центра межолимпиадной подготовки школьников и студентов Марина Сергеевна Шемякина, заместитель директора ФИАН Олег Викторович Иванов, а также Л.Н. Сафронова (МБОУ Школа №32 г. Донецка), М.Л. Съедина (МБОУ Средняя школа №4 г. Макеевки ДНР), И.В. Довбня (МБОУ Шахтерская средняя школа №4), А.А. Данишевская (ГУ ЛНР ЛОУСОШ №4), С.Н. Панфилова (ГБОУ Херсонской обл. Стрелковская школа Генического муниципального округа), М.С. Верик (ГКУ ЗО Средняя общеобразовательная школа №9 им. Героя Советского Союза Гагарина Ю.А. г. Мелитополь), Е.А. Чумаченко (Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)), Н.В. Корчинская (ГБОУ ДПО РК Крымский республиканский институт постдипломного педагогического образования).

12 учебных дней на Зимней школе по финансовой безопасности, проведенной Центром межолимпиадной подготовки – это более 50 академических часов лекций и более 60 академических часов семинаров, 2 тестирования и 4 мастер-класса, 7 педагогов, 4 психологических тренинга и 12 спортивно-развлекательных мероприятий.  

По мнению руководителя Центра межолимпиадной подготовки школьников и студентов Марины Шемякиной, опыт проведения Зимней школы свидетельствует об интересе участников к таким мероприятиям:

«Школьники принимают самое активное участие в учебных занятиях. Выездные школы позволяют расширить кругозор учащихся, познакомить их с новыми прикладными областями знаний и актуальными профессиями в сфере финансовой безопасности. Такие мероприятия могут стать стимулом для формирования образовательной траектории и дальнейшего выбора профессии».

https://sodrujestvo.org/news/itogi-pervoi-zimnei-shkoly-po-finansovoi-bezopasno

С 29 ноября по 1 декабря 2023 года в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН прошел IX Международный симпозиум по когерентному оптическому излучению полупроводниковых соединений и структур (КОИПСС), который был посвящен памяти выдающегося физика и организатора Симпозиума академика Олега Николаевича Крохина.

КОИПСС проводится регулярно каждые два года и является научным форумом, в котором участвуют все ведущие научные учреждения, работающие по современным направлениям фундаментальных исследований в области полупроводниковых лазеров и лазерных технологий.

К рассматриваемым на Симпозиуме разделам относятся: полупроводниковые лазеры на гетероструктурах, полупроводниковые лазеры на гетероструктурах с оптической и электронной накачкой, униполярные полупроводниковые лазеры, исследование мощного когерентного излучения инжекционных лазеров, перспективные направления создания оптических когерентных источников, технологии с использованием полупроводниковых лазеров, включая биомедицинские применения и др.

Организаторами Симпозиума традиционно выступают Отделение физических наук РАН, Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» и журнал «Квантовая электроника».

На КОИПСС-2023 было представлено 6 пленарных, 10 приглашенных, 8 устных и 45 стендовых докладов, в том числе молодежных и студенческих научных работ. В работе Симпозиума приняли участие 168 человек, был представлен широкий круг научных и производственных организаций как России, так и ближнего зарубежья: Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Институт физики микроструктур РАН, Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН, Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Институт органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН, ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, ИЛФИ РФЯЦ ВНИИЭФ, РФЯЦ ВНИИТФ, АО «НИИ «Полюс им. М.Ф. Стельмаха», АО «Нолатех», ООО «ЛАССАРД», ООО НПП «Инжект», ООО «ОПТОН», Группа компаний «Т8», АО «Лазер Сервис», ФКП «ГЛП «Радуга», МГУ им. М.В. Ломоносова, НИЯУ МИФИ, МФТИ, Владимирский ГУ, Астраханский ГУ, Финансовый университет при Правительстве РФ, Саровский физико-технический институт (филиал НИЯУ МИФИ), Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, Ташкентский филиал НИЯУ МИФИ, Приднестровский государственный университет им. Т.Г. Шевченко, Республиканское научно-производственное унитарное предприятие «Центр светодиодных и оптоэлектронных технологий Национальной академии наук Беларуси».

На открытии, которое состоялось 29 ноября в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН, выступили директор ФИАН, член-корреспондент РАН Н.Н. Колачевский и научный руководитель Института лазерной физики СО РАН, председатель Программного комитета академик С.Н. Багаев. В режиме онлайн участников КОИПСС-2023 поприветствовали вице-президент РАН, председатель Дальневосточного отделения РАН академик Ю.Н. Кульчин и главный научный сотрудник Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН академик Р.А. Сурис.

В первый день Симпозиума прошел Круглый стол, посвященный развитию научных направлений, у истоков которых стоял академик Олег Николаевич Крохин. В рамках Круглого стола с докладами выступили И.Г. Зубарев (ФИАН, Москва) «О.Н. Крохин – выдающийся ученый и учитель», Г.Т. Микаелян (ООО «ЛАССАРД», Обнинск) «Мощные полупроводниковые лазеры и технологии их производства», С.А. Бельков (ИЛФИ РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров) «Лазерный термоядерный синтез», Е.Р. Корешева (ФИАН, Москва) «Памяти академиков Н.Г. Басова и О.Н. Крохина. Прорывы в исследованиях и разработках в области ИТС», С.Ю. Гуськов (ФИАН, Москва) «Современные достижения в лазерном термоядерном синтезе».

Для каждого участника Симпозиума представилась возможность прикоснуться к истории становления и развития полупроводниковой квантовой электроники, лазерного термоядерного синтеза и физики взаимодействия лазерного излучения с веществом. В Круглом столе принял участие один из идеологов полупроводниковых лазеров Юрий Михайлович Попов. Он совместно с О.Н. Крохиным и Н.Г. Басовым стоял у истоков создания первого полупроводникового квантового генератора.

Программу второго дня открыл пленарный доклад Н.А. Пихтина (ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург) «Лазерные диоды диапазона длин волн 900-2000 нм для различных применений». Доклады второго дня были посвящены основным направлениям развития полупроводниковых лазеров, нацеленным на улучшение выходных характеристик лазерного излучения, расширению покрываемого спектрального диапазона и конструктивной реализации для их практического применения. Второй день завершился стендовой секцией, которая прошла в очном и онлайн-форматах. Программа третьего дня была дополнена докладами практического применения лазерного излучения.

На Симпозиуме широко были представлены ведущие научные, научно-производственные и производственные организации в области полупроводниковой квантовой электроники.

Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН (Москва) был представлен докладами В.И. Козловского «Полупроводниковый дисковый лазер на основе гетероструктуры InGaP/AlGaInP с прямой накачкой квантовых ям, излучающий на длине волны 640 нм», Е.А. Чешева «Технология отечественной лазерной керамики и перспективы твердотельных лазеров на ее основе», Х.Х. Кумыкова «Анализ возможности применения многосердцевинного оптического волновода с коническим сужением сердцевин в качестве дифракционного оптического элемента».

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН (Санкт-Петербург) был представлен докладами Н.А. Пихтина «Лазерные диоды диапазона длин волн 900-2000 нм для различных применений», С.О. Слипченко «Импульсные полупроводниковые лазеры для дальномеров и ЛИДАРов времяпролетного типа», З.Н. Соколовой «Режимы излучения в лазерах на квантовых ямах», И.В. Орешко «Исследования характеристик мод резонатора полупроводникового лазера на основе двумерного фотонного кристалла».

АО «НИИ “Полюс” им. М.Ф. Стельмаха» (Москва) представлен докладами А.А. Мармалюка «Полупроводниковые лазеры на основе гетероструктур AlGaInAs/InP», М.А. Ладугина «Мощные лазеры ближнего ИК диапазона: система материалов, конструкция и технология гетероструктур», Н.В. Гультикова «Внутренний квантовый выход люминесценции Al-содержащих и Al-free гетероструктур», К.А. Подгаецкого «Квантовые каскадные лазеры с высокоотражающими и просветляющими диэлектрическими покрытиями».

Институт физики микроструктур РАН (Нижний Новгород) представлен докладом В.Н. Шастина «Активные среды ТГц диапазона в объемных полупроводниках».

Институт прикладной физики РАН (Нижний Новгород) представлен докладом Вл.В. Кочаровского «Analytic nonlinear theory of the single-mode lasing with due account for a self-consistent grating of the population inversion».

АО «Нолатех» (Москва) представлено докладом В.П. Дураева «Одночастотные перестраиваемые полупроводниковые лазеры с внешним резонатором на длину волны 1550 нм».

В рамках Симпозиума была открыта выставка картин О.Н. Крохина. На экспозиции, организатором которой выступила дочь академика Наталья Олеговна Крохина, представлено более 20 работ. Среди тем – пейзажи, натюрморты и творческие копии. Участники мероприятия отметили, что представленные на выставке картины – это мир учёного, его мечты и воспоминания.

По результатам КОИПСС-2023 принято решение о необходимости дальнейшего проведения Симпозиума, усилении работы по развитию научных школ и производственных мощностей в России по полупроводниковой квантовой электронике и публикации отдельных работ в виде научных статей в журнале «Квантовая электроника».

Источник: https://scientificrussia.ru/articles/itogi-ix-mezdunarodnogo-simpoziuma-koipss-2023

https://лазер.рф/2023/12/11/27382/

С 25 ноября по 6 декабря 2023 года на федеральной территории «Сириус» впервые прошла Зимняя школа в рамках подготовки к Международной олимпиаде по финансовой безопасности

Организатором Зимней школы 2023 выступил Центр межолимпиадной подготовки школьников и студентов – новое структурное подразделение Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН). Центр межолимпиадной подготовки создан в этом году на базе ФИАН в целях развития олимпиадного движения по финансовой безопасности по поручению Президента Российской Федерации Владимира Путина.

В Зимней школе по финансовой безопасности приняли участие ученики 9-11 классов из разных регионов Российской Федерации, включая Луганскую и Донецкую Народные Республики, Запорожскую и Херсонскую области, Республику Крым и Севастополь.

12 учебных дней на Зимней школе по финансовой безопасности – это более 50 академических часов лекций и более 60 академических часов семинаров, 2 тестирования и 4 мастер-класса, 7 педагогов, 4 психологических тренинга и 12 спортивно-развлекательных мероприятий.

https://t.me/rosfinolymp/180

С 29 ноября по 1 декабря 2023 года в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН прошел IX Международный симпозиум по когерентному оптическому излучению полупроводниковых соединений и структур (КОИПСС), который был посвящен памяти выдающегося физика и организатора Симпозиума академика Олега Николаевича Крохина.

КОИПСС проводится регулярно каждые два года и является научным форумом, в котором участвуют все ведущие научные учреждения, работающие по современным направлениям фундаментальных исследований в области полупроводниковых лазеров и лазерных технологий.

К рассматриваемым на Симпозиуме разделам относятся: полупроводниковые лазеры на гетероструктурах, полупроводниковые лазеры на гетероструктурах, с оптической и электронной накачкой, униполярные полупроводниковые лазеры, исследование мощного когерентного излучения инжекционных лазеров, перспективные направления создания оптических когерентных источников, технологии с использованием полупроводниковых лазеров, включая биомедицинские применения и другие.

Организаторами Симпозиума традиционно выступают Отделение физических наук РАН, Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» и журнал «Квантовая электроника».

На КОИПСС-2023 было представлено 6 пленарных, 10 приглашённых, 8 устных и 45 стендовых докладов, в том числе молодёжных и студенческих научных работ. В работе Симпозиума приняли участие 168 человек, был представлен широкий круг научных и производственных организаций как России, так и ближнего зарубежья: Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Институт физики микроструктур РАН, Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН, Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Институт органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН, Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, ИЛФИ РФЯЦ ВНИИЭФ, РФЯЦ ВНИИТФ, АО «НИИ «Полюс им. М.Ф. Стельмаха», АО «Нолатех», ООО «ЛАССАРД», ООО НПП «Инжект», ООО «ОПТОН», Группа компаний «Т8», АО «Лазер Сервис», ФКП «ГЛП «Радуга», МГУ им. М.В. Ломоносова, НИЯУ МИФИ, МФТИ, Владимирский ГУ, Астраханский ГУ, Финансовый университет при Правительстве РФ, Саровский физико-технический институт (филиал НИЯУ МИФИ), Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, Ташкентский филиал НИЯУ МИФИ, Приднестровский государственный университет им. Т.Г. Шевченко, Республиканское научно-производственное унитарное предприятие «Центр светодиодных и оптоэлектронных технологий Национальной академии наук Беларуси».

На трибуне — директор ФИАН член-корреспондент РАН Николай Николаевич Колачевский

На открытии, которое состоялось 29 ноября в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН, выступили директор ФИАН, член-корреспондент РАН Н.Н. Колачевский и научный руководитель Института лазерной физики СО РАН, председатель Программного комитета академик С.Н. Багаев. В режиме онлайн участников КОИПСС-2023 поприветствовали Вице-президент РАН, Председатель Дальневосточного отделения РАН академик Ю.Н. Кульчин и главный научный сотрудник Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН академик Р.А. Сурис.

В первый день Симпозиума прошел Круглый стол, посвященный развитию научных направлений, у истоков которых стоял академик Олег Николаевич Крохин. В рамках Круглого стола с докладами выступили И.Г. Зубарев (ФИАН, Москва) «О.Н. Крохин — выдающийся ученый и учитель», Г.Т. Микаелян (ООО «ЛАССАРД», Обнинск) «Мощные полупроводниковые лазеры и технологии их производства», С.А. Бельков (ИЛФИ РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров) «Лазерный термоядерный синтез», Е.Р. Корешева (ФИАН, Москва) «Памяти академиков Н.Г.Басова и О.Н.Крохина. Прорывы в исследованиях и разработках в области ИТС», С.Ю. Гуськов (ФИАН, Москва) «Современные достижения в лазерном термоядерном синтезе».

Для каждого участника Симпозиума представилась возможность прикоснуться к истории становления и развития полупроводниковой квантовой электроники, лазерного термоядерного синтеза и физики взаимодействия лазерного излучения с веществом. В Круглом столе принял участие один из идеологов полупроводниковых лазеров Юрий Михайлович Попов. Он совместно с О.Н. Крохиным и Н.Г. Басовым стоял у истоков создания первого полупроводникового квантового генератора.

Юрий Михайлович Попов и Геворг Татевосович Микаелян

Программу второго дня открыл пленарный доклад Н.А. Пихтина (ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург) «Лазерные диоды диапазона длин волн 900–2000 нм для различных применений». Доклады второго дня были посвящены основным направлениям развития полупроводниковых лазеров, нацеленным на улучшение выходных характеристик лазерного излучения, расширению покрываемого спектрального диапазона и конструктивной реализации для их практического применения. Второй день завершился стендовой секцией, которая прошла в очном и онлайн форматах. Программа третьего дня была дополнена докладами практического применения лазерного излучения.

На Симпозиуме широко были представлены ведущие научные, научно-производственные и производственные организации в области полупроводниковой квантовой электроники.

Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН (Москва) был представлен докладами В.И. Козловского «Полупроводниковый дисковый лазер на основе гетероструктуры InGaP/AlGaInP с прямой накачкой квантовых ям, излучающий на длине волны 640 нм», Е.А. Чешева «Технология отечественной лазерной керамики и перспективы твердотельных лазеров на её основе», Х.Х. Кумыкова «Анализ возможности применения многосердцевинного оптического волновода с коническим сужением сердцевин в качестве дифракционного оптического элемента».

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН (Санкт-Петербург) был представлен докладами Н.А. Пихтина «Лазерные диоды диапазона длин волн 900–2000 нм для различных применений», С.О. Слипченко «Импульсные полупроводниковые лазеры для дальномеров и ЛИДАРов времяпролётного типа», З.Н. Соколовой «Режимы излучения в лазерах на квантовых ямах», И.В. Орешко «Исследования характеристик мод резонатора полупроводникового лазера на основе двумерного фотонного кристалла».

АО «НИИ «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха» (Москва) представлен докладами А.А. Мармалюка «Полупроводниковые лазеры на основе гетероструктур AlGaInAs/InP», М.А. Ладугина «Мощные лазеры ближнего ИК диапазона: система материалов, конструкция и технология гетероструктур», Н.В. Гультикова «Внутренний квантовый выход люминесценции Al-содержащих и Al-free гетероструктур», К.А. Подгаецкого «Квантовые каскадные лазеры с высокоотражающими и просветляющими диэлектрическими покрытиями».

Институт физики микроструктур РАН (Нижний Новгород) представлен докладом В.Н. Шастина «Активные среды ТГц диапазона в объёмных полупроводниках».

Институт прикладной физики РАН (Нижний Новгород) представлен докладом Вл.В. Кочаровского «Analytic nonlinear theory of the single-mode lasing with due account for a self-consistent grating of the population inversion».

АО «Нолатех» (Москва) представлено докладом В.П. Дураева «Одночастотные перестраиваемые полупроводниковые лазеры с внешним резонатором на длину волны 1550 нм».

Выставка картин Олега Николаевича Крохина

В рамках Симпозиума была открыта выставка картин О.Н. Крохина. На экспозиции, организатором которой выступила дочь академика Наталья Олеговна Крохина, представлено более 20 работ. Среди тем — пейзажи, натюрморты и творческие копии. Участники мероприятия отметили, что представленные на выставке картины – это мир учёного, его мечты и воспоминания.

По результатам КОИПСС-2023 принято решение о необходимости дальнейшего проведения Симпозиума, усилении работы по развитию научных школ и производственных мощностей в России по полупроводниковой квантовой электронике и публикации отдельных работ в виде научных статей в журнале «Квантовая электроника».

Источник: отдел по связям с общественностью ФИАН.

https://new.ras.ru/activities/news/itogi-ix-mezhdunarodnogo-simpoziuma-koipss-2023/

С 29 ноября по 1 декабря 2023 года в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН прошел IX Международный симпозиум по когерентному оптическому излучению полупроводниковых соединений и структур (КОИПСС), который был посвящен памяти выдающегося физика и организатора Симпозиума академика Олега Николаевича Крохина.

Выступление Н.Н. Колачевского. Источник фото: ФИАН

КОИПСС проводится регулярно каждые два года и является научным форумом, в котором участвуют все ведущие научные учреждения, работающие по современным направлениям фундаментальных исследований в области полупроводниковых лазеров и лазерных технологий.

К рассматриваемым на Симпозиуме разделам относятся: полупроводниковые лазеры на гетероструктурах, полупроводниковые лазеры на гетероструктурах с оптической и электронной накачкой, униполярные полупроводниковые лазеры, исследование мощного когерентного излучения инжекционных лазеров, перспективные направления создания оптических когерентных источников, технологии с использованием полупроводниковых лазеров, включая биомедицинские применения и др.

Организаторами Симпозиума традиционно выступают Отделение физических наук РАН, Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» и журнал «Квантовая электроника».

На КОИПСС-2023 было представлено 6 пленарных, 10 приглашенных, 8 устных и 45 стендовых докладов, в том числе молодежных и студенческих научных работ. В работе Симпозиума приняли участие 168 человек, был представлен широкий круг научных и производственных организаций как России, так и ближнего зарубежья: Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Институт физики микроструктур РАН, Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН, Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Институт органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН, ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, ИЛФИ РФЯЦ ВНИИЭФ, РФЯЦ ВНИИТФ, АО «НИИ «Полюс им. М.Ф. Стельмаха», АО «Нолатех», ООО «ЛАССАРД», ООО НПП «Инжект», ООО «ОПТОН», Группа компаний «Т8», АО «Лазер Сервис», ФКП «ГЛП «Радуга», МГУ им. М.В. Ломоносова, НИЯУ МИФИ, МФТИ, Владимирский ГУ, Астраханский ГУ, Финансовый университет при Правительстве РФ, Саровский физико-технический институт (филиал НИЯУ МИФИ), Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, Ташкентский филиал НИЯУ МИФИ, Приднестровский государственный университет им. Т.Г. Шевченко, Республиканское научно-производственное унитарное предприятие «Центр светодиодных и оптоэлектронных технологий Национальной академии наук Беларуси».

На открытии, которое состоялось 29 ноября в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН, выступили директор ФИАН, член-корреспондент РАН Н.Н. Колачевский и научный руководитель Института лазерной физики СО РАН, председатель Программного комитета академик С.Н. Багаев. В режиме онлайн участников КОИПСС-2023 поприветствовали вице-президент РАН, председатель Дальневосточного отделения РАН академик Ю.Н. Кульчин и главный научный сотрудник Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН академик Р.А. Сурис.

С.Н. Багаев. Источник фото: ФИАН

В первый день Симпозиума прошел Круглый стол, посвященный развитию научных направлений, у истоков которых стоял академик Олег Николаевич Крохин. В рамках Круглого стола с докладами выступили И.Г. Зубарев (ФИАН, Москва) «О.Н. Крохин – выдающийся ученый и учитель», Г.Т. Микаелян (ООО «ЛАССАРД», Обнинск) «Мощные полупроводниковые лазеры и технологии их производства», С.А. Бельков (ИЛФИ РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров) «Лазерный термоядерный синтез», Е.Р. Корешева (ФИАН, Москва) «Памяти академиков Н.Г. Басова и О.Н. Крохина. Прорывы в исследованиях и разработках в области ИТС», С.Ю. Гуськов (ФИАН, Москва) «Современные достижения в лазерном термоядерном синтезе».

Для каждого участника Симпозиума представилась возможность прикоснуться к истории становления и развития полупроводниковой квантовой электроники, лазерного термоядерного синтеза и физики взаимодействия лазерного излучения с веществом. В Круглом столе принял участие один из идеологов полупроводниковых лазеров Юрий Михайлович Попов. Он совместно с О.Н. Крохиным и Н.Г. Басовым стоял у истоков создания первого полупроводникового квантового генератора.

Программу второго дня открыл пленарный доклад Н.А. Пихтина (ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург) «Лазерные диоды диапазона длин волн 900-2000 нм для различных применений». Доклады второго дня были посвящены основным направлениям развития полупроводниковых лазеров, нацеленным на улучшение выходных характеристик лазерного излучения, расширению покрываемого спектрального диапазона и конструктивной реализации для их практического применения. Второй день завершился стендовой секцией, которая прошла в очном и онлайн-форматах. Программа третьего дня была дополнена докладами практического применения лазерного излучения.

На Симпозиуме широко были представлены ведущие научные, научно-производственные и производственные организации в области полупроводниковой квантовой электроники.

Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН (Москва) был представлен докладами В.И. Козловского «Полупроводниковый дисковый лазер на основе гетероструктуры InGaP/AlGaInP с прямой накачкой квантовых ям, излучающий на длине волны 640 нм», Е.А. Чешева «Технология отечественной лазерной керамики и перспективы твердотельных лазеров на ее основе», Х.Х. Кумыкова «Анализ возможности применения многосердцевинного оптического волновода с коническим сужением сердцевин в качестве дифракционного оптического элемента».

Выставка картин О.Н. Крохина. Источник фото: ФИАН

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН (Санкт-Петербург) был представлен докладами Н.А. Пихтина «Лазерные диоды диапазона длин волн 900-2000 нм для различных применений», С.О. Слипченко «Импульсные полупроводниковые лазеры для дальномеров и ЛИДАРов времяпролетного типа», З.Н. Соколовой «Режимы излучения в лазерах на квантовых ямах», И.В. Орешко «Исследования характеристик мод резонатора полупроводникового лазера на основе двумерного фотонного кристалла».

АО «НИИ “Полюс” им. М.Ф. Стельмаха» (Москва) представлен докладами А.А. Мармалюка «Полупроводниковые лазеры на основе гетероструктур AlGaInAs/InP», М.А. Ладугина «Мощные лазеры ближнего ИК диапазона: система материалов, конструкция и технология гетероструктур», Н.В. Гультикова «Внутренний квантовый выход люминесценции Al-содержащих и Al-free гетероструктур», К.А. Подгаецкого «Квантовые каскадные лазеры с высокоотражающими и просветляющими диэлектрическими покрытиями».

Институт физики микроструктур РАН (Нижний Новгород) представлен докладом В.Н. Шастина «Активные среды ТГц диапазона в объемных полупроводниках».

Институт прикладной физики РАН (Нижний Новгород) представлен докладом Вл.В. Кочаровского «Analytic nonlinear theory of the single-mode lasing with due account for a self-consistent grating of the population inversion».

АО «Нолатех» (Москва) представлено докладом В.П. Дураева «Одночастотные перестраиваемые полупроводниковые лазеры с внешним резонатором на длину волны 1550 нм».

В рамках Симпозиума была открыта выставка картин О.Н. Крохина. На экспозиции, организатором которой выступила дочь академика Наталья Олеговна Крохина, представлено более 20 работ. Среди тем – пейзажи, натюрморты и творческие копии. Участники мероприятия отметили, что представленные на выставке картины – это мир учёного, его мечты и воспоминания.

По результатам КОИПСС-2023 принято решение о необходимости дальнейшего проведения Симпозиума, усилении работы по развитию научных школ и производственных мощностей в России по полупроводниковой квантовой электронике и публикации отдельных работ в виде научных статей в журнале «Квантовая электроника».

https://scientificrussia.ru/articles/itogi-ix-mezdunarodnogo-simpoziuma-koipss-2023

На базе Самарского филиала Физического института им. П.Н. Лебедева РАН и Самарского национального исследовательского университета им. академика С.П. Королёва прошла XXI Всероссийская молодёжная Самарская конкурс-конференция научных работ по оптике, лазерной физике и физике плазмы, посвященная 300-летию РАН.

Научное мероприятие прошло в очно-дистанционном формате. В конференции приняли участие молодые исследователи из Москвы, Санкт-Петербурга, Иркутска, Казани, Красноярска, Пестравки (Самарская обл.), Самары, Саратова, Сарова, Троицка, Уфы и Челябинска. В онлайн-формате к ним присоединились молодые учёные из Астрахани, Владивостока, Долгопрудного, Ижевска, Мозыря (Республика Беларусь), Нижнего Новгорода, Новосибирска, Симферополя и Фрязино.

С результатами своих исследований выступили представители ведущих вузов Российской Федерации: МГУ им. М.В. Ломоносова, МФТИ, Санкт-Петербургского государственного университета, Казанского (Приволжского) Федерального университета, НИЯУ МИФИ, Новосибирского государственного университета, Самарского национального исследовательского университета им. академика С.П. Королёва и других.

Отдельно стоит отметить участие в широком составе представителей Российской академии наук на конференции, посвящённой её 300-летию: среди них Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН, ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, Институт солнечно-земной физики СО РАН, Институт ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН, Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН, Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН, Институт механики УдмФИЦ УрО РАН, Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН и другие/

На конференции было представлено 113 конкурсных докладов (72 устных и 41 стендовый) и 2 приглашённых доклада, а также прочитано 9 приглашённых пленарных лекций. В этом году наряду с основной секцией «Биофотоника», включавшей доклады по самым разным направлениям оптики и лазерной физики, на конференции работали и новые секции: «Квантовые технологии», «Микрофлюидные системы и нанотехнолгии», «Физика и химия космоса».  

Организационный комитет Конференции благодарит всех участников конкурса-конференции и их научных руководителей, экспертов, лекторов и приглашенных докладчиков. Тезисы участников и аннотации приглашенных лекторов опубликованы в Сборнике трудов конференции.

https://new.ras.ru/activities/news/itogi-xxi-vserossiyskoy-molodezhnoy-konferentsii-v-samare/

Создание прототипа ионного квантового компьютера в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) – часть усилий, которые предпринимаются для ликвидации 10-летнего отставания России в квантовых технологиях. Об этом рассказал директор ФИАНа, член-корреспондент РАН Николай Колачевский в докладе «Реализация двух- и многокубитних операций на ионных цепочках». Доклад состоялся 23 декабря 2021 г. на заседании Научного совета РАН «Квантовые технологии» по теме «Методы создания запутанных состояний» под руководством академика-секретаря Отделения нанотехнологий и информационных технологий Геннадия Красникова.

«Запутанные состояния – это основное свойство квантовых систем, за счет которого и реализуются преимущества квантовых вычислений и квантовой криптографии, – подчеркнул важность темы академик Красников. – Вопросы о способах формирования запутанных состояний с нужными параметрами – это принципиальная вещь, которая определяет развитие квантовых технологий. Это центральная проблема».

Решению этой проблемы применительно к созданию ионного квантового компьютера и был посвящен доклад директора ФИАНа Николая Колачевского.

Как известно, наименьшей единицей информации при вычислениях с помощью обычных компьютеров является бит, который может принимать два значения – 0 или 1. В квантовых вычислениях такой единицей служит кубит, принимающий значение 0 или 1 лишь с некоторой вероятностью, то есть его значение выражается суперпозицией 0 и 1.

Физической реализацией бита для обычных компьютеров сегодня служит полупроводниковый транзистор. Физическая реализация кубита – несравненно более сложная задача. Ведь он должен представлять собой квантовую систему с двумя энергетическими уровнями, один из которых принимается за 0, а второй – за 1. Но не это самое сложное.

Соединить миллиарды транзисторов в интегральную схему на современном уровне технологий достаточно просто. Соединить даже два кубита так, чтобы изменение квантового состояния одного влияло на состояние другого, – нетривиальная задача. Такое соединение кубитов называется запутанностью. Впрочем, некоторые российские физики, к числу которых относится и директор ФИАНа, предпочитают термин перепутанность.

«Сложность создания квантового компьютера заключается в его физической реализации, идеологически он достаточно понятен», – говорит Николай Колачевский.

Ученый отметил, что сейчас предлагается огромное количество физических систем для квантовых вычислений. На многих из них реализованы однокубитные операции, то есть возможность управлять состоянием одного изолированного кубита. Но знаком качества для такой системы и признаком ее практической применимости является реализация двухкубитных операций, для чего эти кубиты требуется ввести в перепутанное квантовое состояние.

«Разных физических систем предлагается много, но основные лидирующие – это сверхпроводники, ионы, нейтральные атомы, твердотельные и фотонные системы, – рассказал Николай Колачевский. – И везде разный тип взаимодействия кубитов, разная физика. Мы в ФИАНе в последнее время занимаемся ионами».

Кубит ионного компьютера физически реализуется в виде внутренних электронных состояний иона. Грубо говоря, если электрон иона находится на одной орбите – это 0, если он возбуждается и перескакивает на другую орбиту – это 1. Управлять состоянием иона можно с помощью лазерного излучения.

То обстоятельство, что ион обладает электрическим зарядом, имеет два практических следствия. Во-первых, ионы можно «подвесить» во внешнем электромагнитном поле в так называемой ионной ловушке (см. фото выше). Во-вторых, ионы отталкиваются друг от друга благодаря кулоновским силам и выстраиваются в цепочку на расстоянии 5-10 микрон друг от друга. Благодаря этому же кулоновскому взаимодействию реализуется перепутанное состояние между ними. Возбуждение передается через совместные колебательные моды.

Иллюстрация из работы S. Mavadia et al, Nature Comm. 4, 2571 (2013)

«Если я начинаю увеличивать количество ионов в ловушке, как показано на верхней картинке, количество мод их взаимных колебаний растет, – поясняет Николай Колачевский. – Это могут быт продольные колебательные моды, поперечные колебательные моды, частотный диапазон этих мод достаточно комфортный, их легко возбуждать и наблюдать, и в общем-то это некое коллективное явление, которое, говоря языком классической физики, выражается в том, что если я стукну по одному иону молоточком, то будут дрожать они все. Собственно, это и служит способом передачи квантовой информации от одной системы к другой».

Результатом напряженной работы ученых ФИАНа в течение полутора лет стало создание прототипа ионного квантового компьютера, общая схема которого приведена на рисунке выше.

«Все ионные квантовые компьютеры выглядят примерно одинаково, – говорит Николай Колачевский. – Это оптико-механическая структура размером с один оптический стол. Справа снизу на слайде видны ионы иттербия-171 в ловушке, но сам по себе факт, что мы можем загрузить 5,10 или 20 ионов в ловушку, не значит, что мы сделали 5-,10- или 20-кубитный компьютер. Вопрос, можем ли мы делать с ними совместные операции».

Впервые возможность перепутывания двух кубитов на ионах была реализована на практике еще в 2003 году в Австрии. А в 2008 году было достигнуто фиделити, то есть достоверность операций, 99,3 %. Рекорд же для ионных квантовых систем, достигнутый в 2016 году, составляет 99,92 %.

«Фиделити, или достоверность, фактически характеризует качество операций, – поясняет терминологию Николай Колачевский. – Можно провести аналогию с классическим компьютером: сейчас такие компьютеры работают очень хорошо, и если вы хотите из 0 получить 1, то качество операций очень высокое и вы фактически гарантированно из 0 делаете 1. Но были времена, когда транзисторы работали не так надежно, и это было вероятностным событием, то есть, скажем, из 1000 попыток только 999 получались успешными. Получается достоверность операции 99,9 %. Фиделити – это вероятность того, что запланированная операция будет успешно реализована».

Увы, пока по качеству операций российский прототип значительно уступает мировым образцам.

«По качеству мы пока не дотягиваем до достигнутого в мире уровня, но это наши самые первые результаты, которые удалось получить в системе из двух ионов, – фиделити около 70 %, – рассказывает Николай Колачевский. – Кроме того есть проблемы с обеспечением длительности перепутанного состояния, то есть когерентности. Мы их можем объяснить тем, что качество лазерного излучения у нас сейчас недостаточно высокое, много шумов».

Ускорить прогресс в повышении достоверности операций специалистам ФИАНа позволил своего рода «ход конем» – использование вместо кубитов так называемых кудитов.

«Под кубитом понимается двухуровневая система, когда в сложной физической системе выбираются два уровня – энергетических интервала – для реализации операции состояния 0 и 1, – объясняет Николай Колачевский. – Но обычно в физических системах таких уровней больше и можно выбрать не два, а три, четыре или пять. Все системы с уровнем больше двух называются кудитами».

Кудит с 4 уровнями называет куквартом. Его квантовое состояние определяется суперпозицией не только 0 и 1, а четырех уровней – 0-1-2-3. Доказано, что такая система полностью эквивалентна квантовому пространству двух кубитов. То есть вместо того, чтобы перепутывать два кубита со всеми сложностями этого процесса, можно взять один ион, в котором электрон может переходить не между двумя, а между четырьмя орбитами. Такими свойствами обладают, к примеру, ионы иттербия-171.

«У ионов иттербия, с которыми мы работаем, есть система магнитных подуровней, – говорит Николай Колачевский. – Их много, но мы выбрали для работы четыре и продемонстрировали, что можем реализовывать однокубитные операции со всеми этими уровнями. Кроме того, удалось продемонстрировать эквивалентность двух кукварков и четырех кубитов».

Преимущество такой схемы в том, что в кудитах выгодно делать двухкубитные операции, поскольку они получаются с более высокой достоверностью, то есть без больших технологических сложностей удалось достичь фиделити 85 %.

На слайде выше сведены вместе достижения ФИАНа в части создания ионного квантового компьютера в 2021 году, а также планы на 2022 год.

«Примерно за полтора года достаточно интенсивной работы нам удалось собрать систему на ионах иттербия, продемонстрировать двухкубитные операции с достоверностью 66 % и показать полный набор кудитных операций с достоверностью порядка 85 %, – подвел итоги директор ФИАНа Николай Колачевский. – На самом деле хвалиться пока особенно нечем, потому что все это уже сделано зарубежными коллегами, правда, на другой физической системе – на кальции, но довольно давно. С другой стороны, учитывая наши возможности и то, что это первый подход к снаряду, получен, на мой взгляд, очень обнадеживающий результат, который позволяет взяться за оптимизацию качества операций».

После своего доклада Николай Колачевский согласился ответить на дополнительные вопросы редакции сайта РАН, охарактеризовав общую ситуацию с разработкой ионных квантовых компьютеров в России и в мире.

Почему ФИАН решил создавать прототип именно на ионах?

Есть две платформы – сверхпроводящая и ионная, которые рассматриваются как наиболее перспективные для создания квантового компьютера. Такие гиганты, как Google и IBM, сосредоточились на сверхпроводящих системах, а Honeywell и IonQ – на ионных. ФИАНу ионная платформа ближе, потому что у нас очень хороший задел исследований по ионам. И технологии, которые требуются, по крайней мере, на первом этапе работы, намного проще, чем необходимые для сверхпроводящей платформы.

В чем главная проблема физической реализации квантовых технологий на ионах?

Основная общепризнанная проблема – это масштабируемость. Сложно придумать технологию, чтобы физически захватить в одну ловушку 1000 ионов. Как захватить 100 ионов, понятно, а как реализовывать архитектуры для захвата 1000 ионов, уже не очень. Если для сверхпроводниковых квантовых схем решение этой проблемы как-то просматривается, потому что можно на плате напечатать много идентичных элементов, то ионы начинают расталкиваться, менять конфигурацию. А вот что касается достоверности операций, то у ионов она пока рекордная по сравнению с другими платформами.

Вы в своем докладе привели данные, что рекордная достоверность двухкубитных операций для ионного компьютера, полученная за рубежом, составляет 99,92 %. А какую нужно обеспечить достоверность, чтобы квантовый компьютер работал?

На самом деле каких-то ограничений здесь нет. Чем выше качество операций, тем лучше, тем меньше надо заботиться об алгоритмах коррекции ошибок и тем качественнее будут результаты работы компьютеров, потому что результат операций в нем по определению носит вероятностный характер, это свойство квантовых систем. При этом вероятность того, что алгоритм сработает правильно, зависит от того, сколько требуется выполнить операций. Даже если у меня достоверность одной операции составляет четыре девятки – 99,99 %, но для выполнения расчетов требуется 10000 операций, то, умножив вероятность ошибки в одной операции на 10000, мы получим, что система становится неинформативной. Значит, нужно шесть девяток. Чем больше глубина квантовых алгоритмов, тем большая требуется достоверность. Сейчас полученная достоверность позволяет реализовывать алгоритмы глубиной лишь в десятки операций.

Ваш прототип может выполнять полезные квантовые вычисления, к примеру, по знаменитому алгоритму Шора, который теоретически позволяет «раскалывать» современные шифры?

Когда вы говорите про алгоритм Шора, то он уже реализован квантовыми компьютерами, к примеру, для числа 15, но это не очень интересно. Нужно «раскалывать» длинные шифры. Мы сделали универсальный квантовый компьютер с использованием двух кудитных ионов, что эквивалентно 4-кубитному компьютеру. Он может выполнять логические операции, хотя пока с не очень высоким качеством. Простейшие алгоритмы мы сможем на нем реализовывать, включая алгоритмы Дойча – Йожи и Гровера, и, таким образом, мы покажем, что наш прототип работает. В следующем году вместе с Российским квантовым центром и «Росатомом» мы будем встраивать его в облачную платформу, чтобы сделать вычисления на нем доступными широкому кругу исследователей.

Сколько кубитов имеют зарубежные ионные квантовые компьютеры?

Сейчас вопрос даже не в количестве кубитов, а в совмещении количества и качества. В настоящее время уверенно работают 20-кубитные ионные квантовые системы. IonQ изготавливает компьютеры на так называемых логических кубитах, на которых уже реализован алгоритм коррекции ошибок.

Как выглядит общий уровень российских разработок в области квантовых технологий относительно мирового уровня?

Мы отстаем минимум лет на 10, что, собственно, отмечено в дорожной карте «Квантовые технологии», принятой правительством в 2019 году. Даже при тех довольно больших стартовых темпах, которые мы сейчас взяли, догнать мир будет очень тяжело, потому что там уже сформировались серьезные коллективы с огромным финансированием, а технологии, которые потребуются в ближайшее время для дальнейшего прогресса, у нас либо отсутствуют, либо их надо развивать: чип-технологии, многослойные структуры, высокое качество поверхностей, лазерные излучатели. Это тоже очень дорого. У нас даже полупроводниковых лазеров почти не производится. Словом, есть чем заниматься.

Есть шанс у России догнать мир в гонке квантовых технологий?

Мы работаем в рамках дорожной карты развития квантовых технологий, которая утверждена правительством. В ней определены 7 направлений работы: четыре основные платформы – ионы, нейтральные атомы, сверхпроводники и фотоны, и еще три фундаментальные задачи. Оператор этой дорожной карты – «Росатом». Мы играем роль одного из соисполнителей, занимаемся ионами. Есть шанс, что мы достигнем нынешнего мирового уровня года через три, если все пойдет очень хорошо. Мы будем стараться, но препятствия просматриваются, и некоторые из них, в основном технологические, преодолеть будет непросто. Дорожной картой заданы очень высокие обязательства, которые надо достичь к 2024 году: сделать 20-50-кубитный компьютер на одной из четырех платформ. Дьявол, как всегда, в деталях, есть много не только научных, но и организационных проблем, однако в целом я оптимистичен.

Хорошо известно, что среди определенной части научного сообщества растет скептицизм в отношении перспектив создания полезного квантового компьютера в обозримом будущем. Вот и в ходе этого заседания один из участников заметил, что разработка квантовых компьютеров напоминает ситуацию с термоядом, где в теории тоже все понятно, но на практике уже много десятилетий ничего не получается.

Действительно, если бы можно было имплементировать закон Мура к квантовым вычислителям, то мы уже сейчас должны были быть сильно впереди по отношению к тому, где мы есть. Опасения, что может сложиться та же ситуация, как с высокотемпературной проводимостью или теромядом, безусловно, есть, но, с другой стороны, и то, и другое направление живет уже много десятилетий и, по крайней мере, мне, как исследователю, а не как технологу, – вы уж меня простите – честно скажу, это очень интересно.

Подготовил Леонид Ситник, редакция сайта РАН.

https://new.ras.ru/activities/news/direktor-fiana-rasskazal-o-prototipe-ionnogo-kvantovogo-kompyutera/

В Большом адронном коллайдере родилась новая частица. Ее имя – X(3872). Условия получения этой частицы почти повторили момент Большого взрыва, в ходе которого образовалась наша вселенная. О значении этого события обозревателю "Вестей FM" Сергею Артемову рассказали российские исследователи, которые участвовали в экспериментах.

Вся эта замечательная история научного открытия началась в 2003 году, когда незнакомая частица впервые была обнаружена на японском ускорителе с романтическим названием «Фабрика прелести». Российские ученые тоже тогда трудились в интернациональном коллективе, рассказал главный научный сотрудник лаборатории тяжелых кварков и лептонов Физического института им. Лебедева Академии наук, академик РАН Михаил Данилов. Частица оказалась интересной тем, что не вписывалась в привычную картину строения материи. Если посмотреть на любое вещество, оно состоит из атомов. А уже атомы, соединяясь, образуют молекулы. Курс химии из школы помнят все. Но это, по словам академика, – как бы «высокий уровень возникновения материи».

ДАНИЛОВ: А если мы копнем немножко глубже, то выяснится, что атомы состоят из электронов и ядер, ядра состоят из протонов и нейтронов и, наконец, протоны и нейтроны состоят из кварков. Так вот, долгое время то, как кварки образуют нейтроны и протоны (эти частицы называются «адронами»), выглядело как образование атомов, а не молекул. Каждый адрон состоял либо из 3 кварков, либо – из кварка и антикварка. А вот частица Х(3872) в такую картину кварковой материи не вписывается. Для нее, похоже, нужно уже делать «кварковые молекулы» – как из атомов мы делаем молекулы, так из кварков мы можем делать кварковое молекулярное состояние.

Но эта понятная, на первый взгляд, аналогия, которая удовлетворит несведущих, ставит перед учеными очередные загадки, отмечает Михаил Данилов.

ДАНИЛОВ: Кварк и антикварк – это «кварковые атомы», а вот кварк-антикварк и еще кварк-антикварк – это уже молекула. Так же, как из двух атомов водорода можно сделать одну молекулу водорода. Но как устроена эта «молекула» – очень большой вопрос. Она может быть устроена так, что кварки находятся очень близко, тогда это называется просто тетракварком. А может быть – очень рыхлой, состоящей из двух обособленных кварк-антикварковых пар. То, как это состояние устроено, нужно изучать в разных условиях, в том числе – в рождении, в кварк-глюонной плазме.

Есть молекулы, атомы, электроны, протоны и нейтроны. В эдакой «матрешке» структуры вещества “частицы Х” не продолжение ряда, не еще меньшее деление тех протонов и нейтронов: они – отдельно. Но они практически неуловимы, и потому пока говорить, что они есть частицы окружающей нас материи, все же некорректно, говорит доктор физико-математических наук, начальник сектора Лаборатории физики высоких энергий Объединенного института ядерных исследований Сергей Шматов.

ШМАТОВ: Вся наша материя, из которой мы состоим, состоит только из кварков двух типов. Всего кварков – шесть, но вообще, вся материя в основном, на 99,9%, состоит из кварков двух типов: u- и d-кварков. Все остальные элементарные частицы, в общем-то, не формируют окружающую нас материю. Они могут быть искусственно созданы нами – при столкновении, допустим, или в космических лучах они могут прилететь. Просто эти частицы могут нами быть получены либо наблюдаемы в каких-то там пассивных экспериментах.

То, что некие неизвестные элементарные частицы могут существовать, теоретики осторожно предсказывали еще 45 лет назад. И “героиня” сегодняшней истории на самом деле впервые заявила о себе давно, рассказывает Михаил Данилов.

ДАНИЛОВ: Вот эту частицу нашли в каком-то смысле случайно. Но ее свойства как раз в целом хорошо согласуются с теоретическими ожиданиями. Российские ученые здесь играют очень большую роль, например сотрудник ФИАНа и МИФИ Сергей Поликарпов обнаружил распад «прелестного» странного мезона на эту частицу – Х(3872) и фи-мезон. И вероятность этого распада говорит о том, что Х(3872), скорее, в основном в компактном состоянии, состоит из тетракварка, но какая-то часть молекулярного состояния, то есть – “рыхлого”, тоже возможна.

Но тогда ее отметили лишь. Эксперимент был на другую тему. А теперь о частице говорят во всем мире экспериментальной физики, ведь в установке Большого адронного коллайдера ЦЕРН (Европейского совета по ядерным исследованиям) их удалось получить сразу несколько десятков. Помогло создание в эксперименте состояния кварк-глюонной плазмы – высокотемпературных условий, которые очень похожи на момент так называемого Большого взрыва – точки зарождения нашей вселенной. Ученые словно вернулись более чем на 13,5 миллиардов лет назад. Частица – не просто обнаружена, но и подтверждена. Хотя, по словам Сергея Шматова, ее окончательную структуру еще предстоит установить.

ШМАТОВ: Так как она включает в себя всякие кварковые конфигурации, которые как-то взаимодействуют, то изучение этих частиц помогает понять – правильно ли мы понимаем природу вот этих взаимодействий, которая и связывает все наблюдаемые нами частицы, то, что формирует вселенную.

“Физический портрет” этой частицы еще ждет завершения. Наверное, у нее тоже нет вкуса, цвета и запаха – что мы помним, например, про воду из школьных учебников. Точно известны лишь 2 ее измерения: вес, который исчисляется в специальных единицах – 3872 МэВ, мегаэлектронвольт (иначе выговорить “стомиллиардные доли стомиллиардной доли микрограмма” было бы непросто), и “срок жизни” – миллионные доли секунды. Все это рассчитано в мощнейших компьютерах, говорит Сергей Шматов.

ШМАТОВ: Вообще, аналогичные частицы – они все рождаются и сразу же исчезают. То есть они распадаются на какие-то более стабильные частицы.

У встревоженных обывателей, быть может, уже закралась мысль: а что это там, в Большом адронном коллайдере, все-таки возникло? Не вылетит ли эта частица из подземной лаборатории в Швейцарии и не вывернет ли нашу Землю наизнанку в бублик черной дыры? Сергей Шматов полагает, что паниковать не нужно.

ШМАТОВ: Если учесть, что все эти частицы – крайне нестабильны и моментально распадаются, опасения – совсем беспочвенны. Еще один из аргументов – я все время его привожу – то, что мы создаём на ускорителях, все эти частицы рождаются и без нас. Есть потоки космических частиц, они падают на земную атмосферу, и там эти частицы рождаются и без нашего участия. Это происходит уже миллиарды лет – столько, сколько существует Земля, и до сих пор ничего не случилось.

И тогда сразу второй дилетантский вопрос ученому: а можно ли эту частицу как-то полезно приспособить в народном хозяйстве? И тут ответ – тоже, скорее, нет.

ШМАТОВ: Для изучения, исследования этих частиц строятся и создаются громадные экспериментальные установки с привлечением новых технологий. Эти технологии впоследствии, конечно же, применяются в различных аспектах, скажем так, народного хозяйства и знакомы обывателю. Классический пример: в ходе тех же экспериментов в ЦЕРН был создан протокол «www», который сейчас активно используется любым пользователем Интернета.

Новые знания, обретенные буквально вчера в ходе кажущихся фантастикой экспериментов, разумеется, в быту сегодня использовать нельзя, добавляет академик Данилов.

ДАНИЛОВ: Ну, как и в случае с большей частью фундаментальных знаний о природе, сразу нельзя сказать, где они будут использованы. На эту тему есть замечательная история: когда к Фарадею в лабораторию пришел лорд-казначей, тот ему показал магнитные, электрические явления. Лорд-казначей посмотрел и говорит: “Ну, это все замечательно, только зачем все это нужно?” На что Фарадей ответил: “Я не знаю, но я уверен, что лет через 50 вы будете облагать это налогом”.

Фарадей тогда показал гостю первый прибор для получения электричества. И это было революционным шагом для всего человечества, резюмирует Михаил Данилов.

ДАНИЛОВ: Фундаментальные знания позволяют скачком перейти к совершенно новым технологиям, которых не было раньше. Не к улучшению технологий, а созданию принципиально новых, о которых нельзя было и мечтать некоторое время тому назад. На вопрос о соотношении фундаментальной и прикладной наук очень хорошо ответил бывший президент Франции Николя Саркози. Он сделал такое сравнение: свечу можно сколько угодно улучшать и модернизировать, но все эти усилия никогда не приведут к появлению электрической лампочки. Для электрической лампочки нужны фундаментальные исследования, и поэтому государство их должно поддерживать.

“Наука не стоит на месте” – фраза стандартная. А в жизни это означает, что ученые разрабатывают новые теории. И касаются они в том числе других элементарных частиц, которые еще предстоит открыть и точно описать на том же Большом адронном коллайдере, в лабораториях которого вместе с коллегами из десятков стран работают и российские специалисты.

https://radiovesti.ru/brand/61178/episode/2648377/