Электроника и фотоника прочно вошли в нашу жизнь, работу и отдых. Прогресс человечества не может происходить без их развития, и суверенитет страны не в последнюю очередь определяется способностью обеспечения безопасности своей критической информационной инфраструктуры (КИИ). Специалистов, способных решать эту задачу готовят в одном из самых высокоинтеллектуальных и высокотехнологичных учебно-научных подразделений НИЯУ МИФИ - Институте нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике (ИНТЭЛ). Этой статьей мы начинаем серию публикаций материалов об ИНТЭЛ и его образовательных программах.
Что делают в ИНТЭЛ
Круг задач, для которых обучают инженеров-физиков в ИНТЭЛ НИЯУ МИФИ чрезвычайно широк. Здесь готовят специалистов в области физики и технологий создания новых материалов для электронной и фотонной компонентных баз, современных устройств электроники и фотоники на их основе; экстремальной и космической электроники; взаимодействия релятивистских частиц и электромагнитного излучения с веществом; силовой электроники нового поколения; оптоэлектронных сенсорных систем; квантовых компьютеров и систем связи; обеспечения безопасности автоматизированных систем в интересах защиты критической информационной инфраструктуры (КИИ), а также смежных физических и научно-технических направлений.
Здесь, например, разрабатывают электронику, устойчивую к воздействию радиации и заряженных частиц.; здесь проводят фундаментальные исследования которые могут помочь созданию квантовых компьютеров; здесь работают над технологиями, ускоряющими химические реакции с помощью взаимодействия света с веществом На базе ИНТЭЛ создан Научный центр мирового уровня (НЦМУ) «Электронные и квантовые технологии на основе синтетического алмаза» - подробнее о нем читайте здесь. В одной из лабораторий ИНТЭ успешно импортозамещают керамическую электронную компонентную базу. И даже в сферу медицины забираются ученые ИНТЭЛ - ведь микроэлектронные детекторы позволяют анализировать человеческое дыхание.
Все это – лишь небольшая часть того, что можно рассказать об институте.
И в этой статье мы расскажем лишь о трех его образовательных программах.
Защищать критическую инфраструктуру
Не все проблемы безопасности закрываются программными продуктами. Работая на покупной, сертифицированной микроэлектронике Вы должны быть уверены в соответствии заявленным параметрам и способностью их проверить национальными средствами. Во всем мире одновременно ведётся широкий поиск новых физических и технологических решений и усовершенствований по созданию новых устройств микро- и наноэлектроники и фотоники. Таким образом ИНТЭЛ находится в самой гуще востребованных научных, физических и технологических поисках и правильных решений. В названии института содержатся названия основных способов хранения, обработки и передачи информации. Кстати, многие выпускники ИНТЭЛ кроме квалификации в области микроэлектроники получают вторую квалификацию в IT-технологиях.
Одна их образовательных программ бакалавриата , предлагаемых абитуриентам в ИНТЭЛ называется «Интеллектуальные аппаратно-программные комплексы и системы».
Сегодня большинство жизненно важных сервисов — от больниц и транспорта до банков и Госуслуг — завязано на сложные компьютерные системы и искусственный интеллект. Программа готовит специалистов, которые отвечают за то, чтобы эти системы работали надёжно и безопасно даже в условиях кибератак и аппаратных закладок.
Выпускник получает квалификацию «инженер‑системный архитектор доверенных комплексов и систем»: умеет конструировать и программировать аппаратно‑программные комплексы, обеспечивать их информационную безопасность и доверенность - в том числе для систем с ИИ гражданского, медицинского и прикладного назначения и объектов критической информационной инфраструктуры.
Подробнее об этой программе можно узнать из интервью с ее руководителем профессором Андреем Краснюком.
Физика для связи
Гетероструктурная наноэлектроника и интегральная радиофотоника — ключевые направления, лежащие в основе систем беспроводной и оптоволоконной связи, радиолокации, обработки больших данных. Изучение этой технологической области посвящена образовательная программа Программа «Наноэлектроника и радиофотоника».
Программа делает акцент на новых перспективных материалах (нитрид галлия, фосфид индия, алмаз, графен) и новых физических принципах (спинтроника, плазмоника), которые уже сейчас приходят на смену традиционной кремниевой электронике.
Подробнее об этой программе рассказывает ее руководитель, профессор Владимир Никитенко.
Из физики в математику и обратно
Многие сложнейшие физико-технические проблемы рассказывает можно решить с помощью компьютерного моделирования. Образовательная программа «Математическое и компьютерное моделирование: метаматериалы, фотоника, терагерцовые источники». Программа сочетает в себе традиционную для МИФИ фундаментальную подготовку по общей и теоретической физике, математике и подготовку по актуальным разделам современной физики: фотонике, новым материалам, новым источникам излучения. Здесь учат применять полученные исследовательские навыки и развитые аналитические способности на практике, в том числе адаптировать физические модели и программные пакеты под конкретные задачи. В дальнейшем выпускники участвуют в разработке решений для крупнейших проектов России по созданию источников ярких импульсов терагерцового и рентгеновского излучения, проводят исследования в областях гибридного состояния свет-вещество и плазмоника, закрученных пучков Эйри, генерации сверхкоротких импульсов излучения аттосекундной оптики и многое другое. Подробнее о программе можно прочитать здесь.
А о некоторых проблемах, которые решаются выпускниками этой программы- проблемы – создание источников когерентного излучения – читайте в интервью с руководителем программы Алексеем Тищенко.