Примерное время чтения: 4 минуты
309

Алмазы для квантового компьютера. Над чем работают молодёжные лаборатории

Сюжет Национальные проекты

20 июня стартует приёмная кампания в высшие учебные заведения. Для многих абитуриентов главным критерием при выборе вуза является возможность заниматься наукой. 

В рамках национального проекта «Наука и университеты» в ведущих научных и научно-образовательных организациях создаются новые лаборатории. Они открывают большие возможности для старта научной карьеры молодых учёных. 

Доля исследователей до 39 лет — не менее 2/3

На данный момент открыто 500 новых молодёжных лабораторий. По словам министра науки и высшего образования Валерия Фалькова, одной из главных целей их создания является возвращение талантливых учёных из-за рубежа. При этом в Россию не только вернулись наши соотечественники, но и приехали, возглавив открытые научные подразделения, молодые учёные из Индии, Китая, Италии, Ирана. 

До 2024 года планируется создать ещё 400 лабораторий, укомплектованных самым современным оборудованием. Доля исследователей до 39 лет в них составит не менее двух третей. Спектр научных исследований будет чрезвычайно широк. Учёные займутся работами в таких областях, как биология, генетика, медицина, математика, физика, химия, робототехника, экология, агрономия, экономика.

Севастопольский государственный университет

В 2021 году на базе этого вуза открыта научно-исследовательская лаборатория «Робототехника и интеллектуальные системы управления». Здесь занимаются разработками в области математического и программно-аппаратного обеспечения автономных подводных робототехнических систем.

Один из самых громких и успешных проектов — подводный манипуляторный комплекс с системой технического зрения. «Сейчас мы проходим последние стадии сдачи работ Министерству. Проект длился три года, мы достигли существенных результатов и, что немаловажно, получили практический опыт реализации, — рассказывает руководитель лаборатории, заведующий кафедрой “Информатика и управление в технических системах” СевГУ Алексей Кабанов. — Мы создали систему подводного зрения, наши партнёры — подводный манипулятор. Мы смогли к нему применить наши алгоритмы, интегрировать их в этот комплекс, после чего убедились, уже в экспериментальном бассейне, что алгоритмы управления работают».

Алексей окончил Севастопольский государственный университет, защитил диссертацию в 2011 году. Он смог переформатировать обычную учебную лабораторию в студенческое конструкторское бюро, которое открыто не по расписанию, а тогда, когда это нужно студентам. Также удалось оснастить его необходимым оборудованием — 3D-принтерами, лазерными гравёрами, сканерами. 

Молодой учёный мечтает сделать свою кафедру и её коллектив заметными на карте мировой науки. «Среди мировых точек роста в области робототехники должен быть обозначен Севастополь», — говорит Алексей Кабанов. 

Кемеровский государственный университет

В 2021 году в КемГУ открылась лаборатория фиторемедиации техногенно нарушенных экосистем. Руководит ею молодая исследовательница Людмила Аляскина, участник научно-образовательного центра мирового уровня «Кузбасс», который также работает по национальному проекту «Наука и университеты».

Деятельность лаборатории связана с очисткой природных экосистем Кемеровской области (воздуха и нарушенных угледобычей почв) от различных видов загрязнений — углеводородов, тяжёлых металлов и пр. Коллектив учёных разрабатывает эффективные системы «растение — ризосферные бактерии». Они нужны для создания продуктов, востребованных в экологической биотехнологии и агропромышленном комплексе. Это биопрепараты для рекультивации техногенно нарушенных почв, биостимуляторы роста растений, микробные препараты, формирующие благоприятные микробиомы в узком слое почвы, прилегающем к корням сельскохозяйственных культур.

Такие исследования актуальны для Кузбасса. Высокие темпы развития промышленности в регионе наносят значительный ущерб природному ландшафту. Площади, занимаемые отвалами угольных разрезов, лишены плодородного почвенного слоя. По экспертным оценкам, площадь нарушенных земель в Кузбассе составляет 120-150 тысяч га. Разработки учёных помогут восстановить нарушенные угледобычей почвы, с одной стороны, и снизить углеродный след предприятий региона, с другой. 

Северный (Арктический) федеральный университет

Квантовые технологии привлекают много внимания исследователей в России. В этой области не только развивается фундаментальная наука, но и происходят первые прикладные внедрения продуктов. Для этих целей в Северном (Арктическом) федеральном университете им. М. В. Ломоносова открыта «Лаборатория диагностики углеродных материалов и спиново-оптических явлений в широкозонных полупроводниках». В ней проводятся комплексные исследования углеродных материалов различными методами — спектроскопическими, микроскопическими, рентгеновскими.

Одна из разработок — монокристаллические алмазные пластины с энви-центрами. Они могут быть использованы в различных квантовых технологиях и устройствах — таких как квантовый гироскоп, магнитометры, приборы для навигации. Именно такие алмазные пластины могут стать отличным ресурсом для создания квантового компьютера. «Это вычислительная машина, которая будет не просто в разы, а в миллиарды раз мощнее тех компьютеров, которые существуют сейчас», — объясняет заведующий лабораторией, доктор физико-математических наук Дмитрий Макаров.

Синтетические алмазы — очень перспективный и востребованный материал, который успешно применяют в различных областях. Но чтобы алмаз можно было использовать в квантовом компьютере, его структуру нужно видоизменить — внедрить атомы азота, создать так называемые вакансии. Этим и занимаются в новой молодёжной лаборатории, открытой в САФУ имени М. В. Ломоносова.

Оцените материал
Оставить комментарий (0)

Топ 5 читаемых



Самое интересное в регионах