Российские ученые НЦФМ достигли успехов в области фотонных вычислений и ИИ

В 2024 году российские ученые, работающие в рамках научной программы Национального центра физики и математики (НЦФМ), добились значительных результатов по широкому спектру научных направлений, включая фотонные вычисления и искусственный интеллект. Эти достижения стали важным шагом в реализации крупных научно-технологических проектов, направленных на решение приоритетных задач фундаментальной и прикладной науки.

Научная программа НЦФМ объединяет более 55 институтов Российской академии наук, ведущие научные центры и высокотехнологичные компании страны, а также включает более 2 тысяч ученых, работающих по 10 ключевым направлениям. Среди значимых результатов 2024 года — создание первого демонстрационного образца аналогового фотонного вычислительного устройства, которое использует фотоны для передачи информации, а не электроны, как в традиционных компьютерах. Этот проект является частью долгосрочной цели НЦФМ — создания фотонной вычислительной машины класса «мегасайенс» к 2030 году, с производительностью до 10^21 операций в секунду. Такая мощность значительно превосходит возможности современных вычислительных комплексов и будет способствовать решению задач обработки больших данных и развитию искусственного интеллекта.

Одним из главных преимуществ новой системы является способность распознавать сложные оптические образы в объемных видеопотоках в сотни раз быстрее традиционных цифровых нейросетей, что важно для анализа гиперспектральных данных.

Также в рамках НЦФМ были разработаны научно-методические основы для создания цифровых двойников высокотехнологичных изделий, таких как дизельные двигатели, летательные аппараты, автомобильная техника и химические реакторы. Эти технологии имеют широкий спектр применений в промышленности и инженерии.

В области физики частиц и космологии ученые продолжили теоретические исследования, посвященные темной материи, квантовым эффектам в искривленном пространстве-времени, а также новым моделям на постинфляционной стадии развития Вселенной. В результате этих работ был расширен методологический инструментарий для поиска сигналов темной материи в процессах с рождением топ-кварков, что позволит повысить точность экспериментальных измерений.

Еще одной важной вехой стало создание макета ядерного стандарта частоты, основанного на энергетических переходах ядра тория-229. Этот новый стандарт имеет точность, на два порядка выше существующих атомных стандартов, что позволит значительно улучшить точность спутниковой навигации и, в будущем, обеспечить высокоточное позиционирование без использования спутников.

В области лабораторной астрофизики и геофизики получены прорывные результаты, в том числе экспериментальное доказательство гипотезы, согласно которой живые организмы обладают высокой чувствительностью к астро- и геофизическим факторам. Это открытие может привести к новым методам мониторинга влияния ионизирующего излучения и магнитных полей на живые системы.

Национальный центр физики и математики продолжает развиваться как флагманский проект Десятилетия науки и технологий. На его базе в Сарове строится студенческий городок и научно-исследовательские корпуса, предназначенные для подготовки ученых мирового уровня и развития новых научных направлений. Образовательной основой НЦФМ стал филиал Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова — МГУ Саров, что способствует укреплению кадрового потенциала в области высоких технологий и научных исследований.

ПолитАналитика