Преподаватели НЦФМ рассказали о прорывных проектах по трансферу технологий

В этом году строящийся в Сарове Национальный центр физики и математики (НЦФМ) рассчитывает открыть семь лабораторий «мидисайенс» как для фундаментальных исследований, так и для разработки конкурентоспособных прикладных технологий будущего. Среди стратегических задач центра — создание к 2030 году многофункционального ускорителя и фотонного суперкомпьютера, общий бюджет ключевых проектов ориентировочно составит 265 млрд руб. Также в центре будут увеличивать набор талантливых студентов по различным направлениям физики и математики. Несмотря на то, что НЦФМ еще активно строится, в кооперации с ним сейчас работают 55 научных организаций и компаний со всей России.

В информационном центре по атомной энергии прошел День НЦФМ — ученые строящегося центра рассказали о его будущем и задачах. По поручению президента РФ в Сарове строится комплекс из научно-исследовательских корпусов, передовых лабораторий и установок класса «мидисайенс» и «мегасайенс». Однако, как рассказал главный ученый секретарь НЦФМ Дмитрий Бисикало, уже сейчас научный центр представляет сообщество из 55 организаций и двух тысяч исследователей и научных работников, работающих на общие задачи.

Создание инфраструктуры НЦФМ как научного центра мирового уровня рассчитано до 2030 года. Однако уже в 2023 году планируется открыть семь лабораторий «мидисайенс», в том числе ядерной фотоники, сверхсильных оптических полей, нейроморфного искусственного интеллекта, моделирования астрофизических и геофизических явлений.

Также планируется организовать лабораторию фотонных вычислительных устройств, в задачах которой создание отечественных вычислительных систем для сверхскоростной обработки информации. Задачей лаборатории суперкомпьютерных двойников промышленных объектов станут технологии моделирования, ориентированные на супер-ЭВМ колоссальной производительности — до 10 Зеттафлопс. В НЦФМ уже работают над созданием таких фотонных вычислительных машин, с помощью которых можно моделировать различные процессы с множеством параметров — создавая цифровые двойники существующих объектов.

По словам Дмитрия Бисикало, супермоделирование позволит, например, без существенных затрат на геологические изыскания рассчитывать объемы и состав подземных нефтяных резервуаров или моделировать различные испытания материалов и механизмов в автопроме, авиации, в космосе и прочих отраслях.

По мнению директора Научно-исследовательского вычислительного центра МГУ им. Ломоносова Владимира Воеводина, по теме фотонных суперкомпьютеров Россия и развитые страны Запада сейчас находятся примерно на одинаковых стартовых позициях, поэтому при сосредоточении усилий в НЦФМ отечественные разработки могут быть очень конкурентоспособны и на мировом рынке. Фотонный компьютер относится к «мегасайенс» (дорогостоящий флагманский проект), создать его исследователи планируют к 2030 году. Профильные лаборатории «мидисайенс» позволят отрабатывать его элементы. Двух других мегапроекта — строительство многофункционального ускорительного комплекса для изучения элементарных частиц и создание Центра исследований экстремальных световых полей. По научной программе НЦФМ на создание трех проектов «мегасайенс» запланировано 265 млрд руб.

«Основной наш акцент сделан на проекты с горизонтом в несколько лет, которые пока существуют на уровне научно-исследовательских работ, но в случае реализации станут большим достижением для страны», — пояснил Дмитрий Бисикало. Среди них система стабильной рентгеновской навигации в ближнем и дальнем космосе — ее планируется создать, используя свойства рентгеновских пульсаров — быстровращающихся нейтронных звезд, генерирующих периодические сигналы. Поиском таких звезд — источников импульсного излучения занимается запущенная в 2019 году орбитальная обсерватория «Спектр-РГ» с рентгеновским телескопом ART-XC, в создании которого участвовал саровский Федеральный ядерный центр.

Из прикладных разработок в НЦФМ также работают над созданием рентгеновского литографа, необходимого для производства микроэлектронной базы. Как ранее пообещал научный руководитель НЦФМ Александр Сергеев, в течение ближайших двух лет планируется создать рентгеновский литограф, превосходящий по техническим параметрам оборудование компании AMSL, признанного мирового лидера.

Другой важный аспект деятельности НЦФМ — образование перспективной молодежи — физиков и математиков. В МГУ-Саров сейчас учатся и проживают 96 студентов из разных регионов. Подход к ним практически индивидуальный: пока приглашенных преподавателей, в числе которых члены РАН, больше, чем обучающихся. Стипендия у студентов, которые учатся без троек, превышает 50 тыс. руб. Однако учеба, по словам ребят, занимает практически весь день. Как выразился один из студентов, который хочет обнаружить нейтрино, он самый счастливый человек во Вселенной, потому что рано понял, что дело его жизни — стать ученым.

К 2030 году, когда инфраструктура НЦФМ будет полностью создана, организаторы центра планируют увеличить количество студентов до тысячи человек, а также расширять аспирантуру.

Роман Кряжев