Какие впечатляющие результаты ожидаются от установок мегасайенс
Флагманские установки мегасайенс: первые успехи к 2030 году
Национальный центр физики и математики (НЦФМ) уже в 2030 году продемонстрирует успехи в запуске первых этапов трех ключевых проектов мегасайенс и получении начальных результатов. Об этом на стратегической сессии по реализации центра заявил его научный руководитель, экс-президент РАН Александр Сергеев.
Мероприятие, прошедшее в "Росатоме" 22 января, отметило пятилетие решения о создании НЦФМ. Сергеев подчеркнул, что проект успешно реализуется и динамично развивается.
"Судьба наших флагманских установок мегасайенс для нас чрезвычайно важна. Без таких масштабных объектов проект не сможет полностью ответить на поставленные перед ним задачи и вызовы", – отметил он, представив планы по достижениям трех установок к 2030 и 2040 годам.
Источник комптоновского излучения: к мировому лидерству
Главный проект НЦФМ, по словам Сергеева, – Источник комптоновского излучения. К 2030 году будет запущено малое накопительное кольцо и инжектор для большого кольца, генерирующий гамма-кванты энергией от 500 кэВ до 10 МэВ. "Мы представим результат – регистрацию комптоновского света во всем диапазоне от 500 кэВ до 10 МэВ. Цель проекта – создание самого яркого в мире источника по количеству фотонов в секунду", – заверил Сергеев.
К 2040 году установка должна стать источником квазимонохроматического гамма-излучения рекордной яркости (5-200 МэВ, поток до 10^11 фотон/с), открывающим возможности для уникальных исследований экстремальных состояний вещества, адронной физики и астрофизического нуклеосинтеза.
Лазер XCELS и ЭФВУ-суперкомпьютер: уникальные достижения
Вторая установка – лазер XCELS (Центр исследования экстремальных световых полей). К 2030 году завершится первый этап XCELS-100, и ученые получат электронно-позитронную плазму с мощным гамма-излучением при столкновении лазерных пучков. "Это будет наш прорыв, подобного пока никто в мире не делал, и мы уверены, что не сделает", – подчеркнул Сергеев.
Третья установка – ЭФВУ-суперкомпьютер с фотонным ускорителем. К 2030 году будет создана гибридная электронно-фотонная машина, демонстрирующая скорость обработки больших потоков данных до 10^21 операций в секунду. "Этот результат будет если не лидирующим, то на самом передовом мировом уровне", – сказал научный руководитель.
Нейтринная обсерватория: взгляд в новую физику
Четвертый проект НЦФМ – создание нейтринной обсерватории в Снежинске (Челябинская область). "Нейтрино – это взгляд в новую физику, в новый мир. Проблема в том, что низкоэнергетические нейтрино несут массу информации, но детектировать их крайне сложно. Мы используем уникальный мощнейший источник нейтрино и создадим самые чувствительные детекторы", – пояснил Сергеев.
"Первое впечатление было – это амбициозно и сложно, но предыдущий опыт учит: если дело кажется невероятным, оно часто оказывается крайне перспективным. Нужно работать и двигаться вперед", – оптимистично оценил проект академик РАН Константин Гребенкин.
НЦФМ: создание, партнеры и развитие
Национальный центр физики и математики создается в Сарове (Нижегородская область) по поручению Президента РФ. Ключевые участники: Минобрнауки, госкорпорация "Росатом", РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова, "Курчатовский институт", ОИЯИ, РФЯЦ-ВНИИЭФ. Филиал МГУ в Сарове, открытый в 2021 году, уже выпустил к концу 2025 года три потока магистрантов (140 специалистов) со стипендиями 55 тыс. руб. (магистранты) и 75 тыс. руб. (аспиранты).
Помимо мегасайенс установок, в НЦФМ действуют 7 лабораторий с мидисайенс оборудованием в Центре коллективного пользования, который будет достроен в следующем году. Первые результаты от этих установок ожидаются также к 2030 году.
ИИ и большие данные: проекты Игоря Каляева
В ответ на глобальный тренд развития ИИ в НЦФМ сформировано направление "Искусственный интеллект и большие данные" под руководством академика РАН Игоря Каляева (ЮФУ). Его проекты уже находят применение в "Росатоме" и по всей стране.
Первый проект – "Нейроэлектроны" – посвящен созданию радиационно-стойких мемристорных микросхем, серийное производство которых планируется к 2030 году.
Второй проект разрабатывает технологии прогнозного моделирования для поддержки решений. Уже созданы методы проактивного управления динамическими системами, позволяющие с высокой точностью прогнозировать состояние объектов атомной энергетики и оценивать их ресурс.
Третий проект – система мониторинга социально-психологических реакций сетевых сообществ на значимые события. Она выявляет тренды, аномалии в психоэмоциональном реагировании, оценивает напряженность и идентифицирует инфлюенсеров, влияющих на настроения сообществ.
Макет системы уже проходит опытную эксплуатацию в администрации Сарова и РФЯЦ-ВНИИЭФ. К 2030 году будет создана полномасштабная автоматизированная система поддержки решений для анализа сетевых реакций, повышающая качество управленческих решений и удовлетворенность населения политикой. Система будет внедрена в администрациях моногородов "Росатома" и отделах общественных связей корпорации.
Другие прорывные разработки НЦФМ
Ученые Центра близки к созданию сверхточных ядерных часов. Точность современных атомных часов, используемых в спутниковых системах, составляет 10^-18, но для квантовых технологий этого недостаточно. Новая разработка повысит точность измерения времени на два порядка.
Также создана и испытана революционная отечественная технология метеоустойчивой лазерной связи в среднем ИК-диапазоне, не имеющая аналогов в России. Эта инновация сохраняет и расширяет лидерство страны в лазерных технологиях, перенося его в более перспективные атмосферные "окна прозрачности" из телекоммуникационного диапазона (1.55 мкм).
