Эксперты утверждают, что цифровая эпоха, основанная на микроэлектронике, подходит к концу - человечество переходит в фотонный мир, где передача информации происходит с помощью света. Поэтому молодая наука фотоника уже сейчас является одним из ключевых направлений XXI века.
Какие технологические чудеса открывает перед нами «царство света»?
Как реагирует на новые вызовы времени родина фотоники - Россия, где эта наука зародилась еще в конце 1960-х годов?
Каковы возможности для партнерства в научной и производственной сферах страны и государственной поддержки инновационных проектов?
На эти и другие животрепещущие вопросы ответили ведущие российские эксперты в области фотоники на ТехноКлубе, который состоялся в ОЭЗ «Технополис Москва».
Директор института физики РГПУ им. А.И. Герцена, д.ф.-м.н., Александр Колобов
– О том, что свойства материала определяются его структурой, говорил еще Лукреций в 60 году до нашей эры. С тех пор ученые жили мечтой предсказать, какими свойствами обладает тот или иной материал, зная только его химический состав. Сегодня это стало реальностью, благодаря развитию компьютерных мощностей и расчетных методов квантовой химии. Предсказательная сила компьютерных расчетов свойств новых материалов позволяет в разы сократить временные и материальные затраты на исследования и разработку материалов с необходимыми свойствами и тем самым приблизить будущее.
Главный научный сотрудник ИОНХ РАН, д.х.н., Сергей Козюхин
– В последние годы в российскую науку приходят молодые амбициозные люди, которые хотят сделать что-то большое и это, в значительной степени, подстегивает вузы двигаться вперед, ставить ученым интересные перспективные задачи, находиться в постоянном творческом поиске. Современная российская наука занимается не просто фундаментальными исследованиями, но и поиском разработок, материалов, которые имеют дальнейшую перспективу применения в различных областях, в частности, в фотонике.
Заместитель руководителя ИПЛИТ РАН, к.ф.-м.н., Андрей Лотин
– Немаловажной задачей является внедрение новых материалов для фотоники. Когда ученый что-то разработал, и знает, где это применить, кто это может произвести, а кто продать, то вопросов по внедрению продукта не возникает. Однако, не каждый исследователь знает эту цепочку. Поэтому, промышленность должна делать некий заказ науке на разработки, но при этом оставляя ученым возможность самостоятельно определять дополнительные задачи и направления, чтобы не пропустить интересное открытие.
Заведующий лабораторией ФИАН, д.ф.-м.н., Сергей Кудряшов
– По поводу внедрения технологий. Есть такая проблема распознавания алмазов – природных, искусственных, легальных и нелегальных, в том числе, так называемых «кровавых» алмазов, которые добыты в зонах конфликтов или с использованием детского труда. ФИАН предложил с помощью лазерных технологий наносить на драгоценный камень фотолюминесцентную маркировку, которая не повреждает кристалл. Увидеть метку, где записана вся история камня – от рудника до магазина, можно только при создании специального освещения. После того, как ФИАН запатентовал данный метод, мы 10 лет ждали, когда это кому-то понадобится. Пока в крупнейшей российской добывающей компании, не пришли к выводу, что такая маркировка может представлять коммерческий интерес. И только тогда история двинулась.
Начальник лаборатории НИУ МИЭТ, к.т.н., Лазаренко Петр
– Для реализации вычислений и дальнейшего развития существующих систем управления лазерным излучением необходимо создавать различные перестраиваемые элементы, в том числе оптические запоминающие устройства в интегральном исполнении. В настоящий момент с применением фазопеременных материалов нами разработаны элементы фотоники и интегральной оптики, обеспечивающие возможность оптической записи, перезаписи, считывания и энергонезависимого поддержания сформированного состояния. Скорость оптической записи в данных элементах составляет десятки наносекунд, что уже на несколько порядков быстрее, чем скорость работы электрической флэш-памяти, что в совокупности с многоуровневым переключением открывает перспективы их применения для создания полностью оптических нейроморфных вычислительных систем.
Научный сотрудник ИТМО, к.ф.-м.н., Артем Синельник
– Основной тренд фотоники в Европе и мире – это оптические телекоммуникации и увеличение скорости передачи информации, а также ее квантовое шифрование. При этом важным направлением в рамках данного тренда является создание многофункциональных платформ для перестраиваемой фотоники, которые могут использоваться как для управления излучением, так и для создания перестраиваемых антиконтрафактных меток, как один из методов шифрования.
Заведующий лабораторий НИТУ МИСИС, к.ф.-м.н., Вадим Ковалюк
– Сегодня коммерческий успех имеет направление фотоники, которое связано со схемами, устройствами, детекторами, работающими при криогенной (сверхнизкой – ред.) температуре, так называемые сверхпроводниковые нанотехнологии, которые присутствуют на рынке уже более 20 лет. Наша научная группа изготавливает сверхпроводниковые детекторы и фотонные интегральные схемы для различных применений, в частности, для телекоммуникационного оборудования. Подобные устройства, которые необходимы и для работы квантовых процессоров, сейчас используются практически в любом крупном университете мира.
Доцент СКОЛТЕХа, PHD, Сергей Дьяков
– Еще одним очень интересным объектом фотоники сегодня стали метаповерхности - искусственно созданные двумерные поверхности, призванные управлять светом. Ярким примером является голографическая метаповерхность. При помощи метаповерхностей можно получать совершенно уникальные оптические свойства различных объектов, недоступные для обычных однородных поверхностей. Из метаповерхностей можно делать фильтры, сенсоры, поляризаторы, различные резонаторы для лазеров.
Коммерческий директор ООО «АДВ инжиниринг» Елена Давыдова
– Для развития фотоники нужна поддержка государства. Очень хороший пример такой поддержки – офсетные контракты, которая Москва стала заключать в период пандемии с фармкомпаниями. Было бы здорово, если ОЭЗ «Технополис Москва» вынесет на обсуждение вопрос заключения офсетных контрактов с производителями материалов и компонентов для микроэлектроники.
А уже 26 сентября в 11:00 ТехноКлуб вновь соберется в стенах ОЭЗ для обсуждения будущего российской фотоники и возможности обменяться опытом, знаниями и мнением с коллегами по цеху.
Но это далеко не все, что будет на этой встрече. А что еще? Приходите и узнаете!
Для участия в мероприятии требуется предварительная регистрация