На научно-техническом совете НЦФМ обсудили план создания семи передовых лабораторий

28 марта в Доме ученых РФЯЦ-ВНИИЭФ в Сарове состоялось седьмое заседание научно-технического совета Национального центра физики и математики (НЦФМ). Участники обсудили актуальные вопросы планирования деятельности и реализации научной программы НЦФМ на период 2023—2025 гг. В частности, речь шла о создании семи лабораторий класса «мидисайенс» Национального центра по приоритетным направлениям развития. Приветствуя членов совета, научный руководитель НЦФМ академик РАН Александр Сергеев отметил, что ситуация в мире и ожидания руководства страны мотивируют ученых Национального центра развивать научную программу таким образом, чтобы начать получать первые научные и прикладные результаты как можно раньше. «Для этого нам предстоит за короткое время построить с нуля семь научных лабораторий с установками класса „мидисайенс“, часть финансирования на это уже получена. К 2025 году мы должны начать исследования и получить первые значимые результаты. Задача очень непростая. Уровень ответственности, который ложится на плечи руководителей направлений и директоров лабораторий, очень высокий», — подчеркнул Сергеев. Сопредседатель секции НТС НЦФМ «Искусственный интеллект и большие данные в технических, промышленных, природных и социальных системах», научный руководитель РФЯЦ-ВНИИЭФ, директор ИТМФ РФЯЦ-ВНИИЭФ Вячеслав Соловьев рассказал, что на данный момент руководителями десяти приоритетных направлений научной программы НЦФМ подготовлены все необходимые технико-экономические обоснования создания новых лабораторий. Параллельно идет работа с правительством Российской Федерации по определению единственного исполнителя работ по научной программе НЦФМ за счет средств федерального бюджета на 2023−2025 годы. Как только такое решение будет принято, начнется контрактация со всеми соисполнителями, отметил он. О статусе научной программы НЦФМ рассказал представитель Госкорпорации «Росатом» в НЦФМ Олег Ольхов. Он отметил, что в начале этого года программа была приоритезирована с учетом бюджетного финансирования на 2023−2025 гг. и утверждена Советом по развитию НЦФМ. «Важные для нас задачи на ближайшее время — заключить до 1 июня этого года контракт на выполнение научной программы с единственным исполнителем, утвержденным правительством РФ, и провести в ближайшее время стратегическую сессию, посвященную созданию НЦФМ, чтобы обсудить на ней будущее Центра до 2030 года. В частности, должны быть приняты решения о создании локализованной исследовательской инфраструктуры НЦФМ, внедрении механизмов использования российскими учеными экспериментальных установок и вычислительных комплексов РФЯЦ-ВНИИЭФ и РФЯЦ-ВНИИТФ, решены вопросы привлечения к работе в НЦФМ ведущих отечественных ученых и представителей зарубежной науки, утверждены ''дорожные карты'' реализации приоритетных проектов НЦФМ в области трансфера технологий», — рассказал он. Руководители приоритетных научных направлений НЦФМ представили краткие доклады о ходе подготовки создания лабораторий класса «мидисайенс», перспективных заделах для дальнейшего создания на их базе установок класса «мегасайенс». Дмитрий Линник, заместитель начальника отделения математического моделирования ИТМФ РФЯЦ-ВНИИЭФ, рассказал о Лаборатории фотонных вычислительных устройств и двух реализуемых направлениях научных исследований: по разработке отечественных образцов многофункциональных аналоговых фотонных сопроцессоров с производительностью, превышающей существующие аналоги, и по проектированию гибридной электронно-фотонной вычислительной системы для решения задач машинного обучения и обработки больших объемов данных, с пиковой скоростью обработки не менее 1018 операций в секунду. «Новыми для нас направлениями является проведение исследований постквантовых технологий безопасной передачи и обработки информации в телекоммуникационных системах и в волоконно-оптических линиях передачи информации», — отметил он. По его мнению, к 2025 году на территории НЦФМ возможно создание двух исследовательских стендов волоконно-оптических систем передачи информации, защищенных с помощью квантово-криптографических средств и средств на основе FOBOS 100GL. Ученый секретарь секции НТС НЦФМ «Математическое моделирование на супер-ЭВМ экса- и зеттафлопсной производительности», начальник научно-исследовательского отдела ИТМФ РФЯЦ-ВНИИЭФ Алексей Горшихин представил два ключевых направления работ Лаборатории суперкомпьютерных двойников индустриальных объектов — создание новых прорывных математических методов и алгоритмов моделирования физических процессов на супер-ЭВМ с новой архитектурой и создание цифровых двойников сложных технических систем. «В этом году мы должны разработать методики расчета и их программную реализацию на базе пакета программ „Логос“, в следующем году провести верификацию методик на базе международных лучших практик и приступить к созданию элементов суперкомпьютерных двойников индустриальных объектов. Планируем, что к 2025 году сможем уже начать внедрение элементов суперкомпьютерных двойников индустриальных объектов в промышленную практику», — подчеркнул он. О ходе создания Лаборатории «Мультитера» рассказал заместитель директора ИЛФИ РФЯЦ-ВНИИЭФ по моделирующим установкам, начальник научно-исследовательского отделения Сергей Бельков. По его словам, она будет оснащена установкой класса «мидисайенс» — 20-тераваттным фемтосекундным лазером, что позволит проводить исследования физики экстремальных световых полей, а также осуществлять практическую подготовку кадров для установки класса «мегасайенс» XCELS. «На данный момент разработана проектная документация на строительство здания лаборатории площадью 2300 м². В качестве продолжения работ на период до 2025 года лаборатория (стенд генерации терагерцевого излучения, стенд исследования лазерно-плазменных методов ускорения электронов и лазерная система) временно разместится в здании ИЛФИ РФЯЦ-ВНИИЭФ», — рассказал он. Ожидаемым результатом к 2025 году станут разработанные методы генерации мощного терагерцевого излучения и лазерно-плазменные методы ускорения электронов при взаимодействии фемтосекундного импульса с газокластерной мишенью, обеспечивающие генерацию узконаправленного электронного пучка с энергией частиц свыше 20 МэВ и зарядом более 20 пКл. Председатель секции НТС НЦФМ «Ядерная и радиационная физика», директор ИЯРФ РФЯЦ-ВНИИЭФ, член-корреспондент РАН Николай Завьялов представил ключевые задачи Лаборатории ядерной фотоники. Он отметил, что основной целью работ является создание уникального источника гамма-излучения с энергией квантов до 300 МэВ на основе эффекта обратного комптоновского рассеяния и развертывание экспериментов в новой области физики — ядерной фотонике — для изучения свойств ядерной материи и строения вещества на новом уровне. «До 2025 года нам предстоит решить несколько важных задач: создать источник комптоновского излучения на основе ускорителя с энергией электронов 2 ГэВ, провести ряд фундаментальных и прикладных ядерно-физических исследований в области ядерной фотоники, материаловедения, медицины и биологии», — рассказал он, подчеркнув, что физический пуск источника комптоновского излучения запланирован на 2028 год", — сказал он. Концепцию Лаборатории сильных магнитных полей представил сопредседатель секции НТС НЦФМ «Исследования в сильных и сверхсильных магнитных полях», заместитель научного руководителя по электрофизическому направлению РФЯЦ-ВНИИЭФ, член-корреспондент РАН Виктор Селемир. Он рассказал, что для создания полупроводников, магнитных и сверхпроводящих материалов с новыми свойствами необходимо проведение комплексных исследований фундаментальных характеристик перспективных веществ. Сильные и сверхсильные магнитные поля традиционно являются одним из основных инструментов для этого. Но в России, по его словам, отсутствует инфраструктура для исследований в полях свыше 50 Тл. «Чтобы обеспечить нашу микро- и наноэлектронику перспективными материалами, нам необходимо в сжатые сроки создать собственную исследовательскую инфраструктуру — комплекс лабораторных установок сильных магнитных полей. В этом направлении мы планируем к 2025 году создание установки с неразрушаемым соленоидом с индукцией 60 Тл и стационарных сверхпроводящих соленоидов на 14 Тл. Хотя место размещения установок еще не определено, мы надеемся, что к 2026 году на территории НЦФМ появится Центр сильных магнитных полей площадью около 3000 м²», — заметил он. Михаил Иванченко, проректор по науке ННГУ им. Н.И. Лобачевского, представил задачи, стоящие при создании Лаборатории нейроморфного искусственного интеллекта. Лаборатория нужна для проектирования и прототипирования информационно-вычислительных систем искусственного и гибридного интеллекта на новой элементной базе микро- и наноэлектроники. «Нам предстоит цикл работ по проектированию и тестированию КМОП-чипов с матрицами мемристивных устройств, имитационное моделирование и изготовление макетов аппаратно-программных комплексов нейроморфных вычислительных систем для решения задач технического зрения, обработка аналоговых сигналов в составе нейрогибридных систем и другие. В этом году запланирована закупка первой очереди оборудования, формирование штата лаборатории и начало работ с использованием существующей инфраструктуры НЦФМ. К концу 2025 надеемся завершить оснащение лаборатории и приступить к реализация полного цикла работ, которые должны завершиться созданием прототипов нейроморфных и нейрогибридных систем», — рассказал он. О создании Лаборатории моделирования астрофизических и геофизических явлений рассказал сопредседатель секции НТС НЦФМ «Экспериментальная лабораторная астрофизика и геофизика», заведующий отделением геофизических исследований ИПФ РАН академик РАН Евгений Мареев. Он отметил, что в основу лаборатории войдут две установки класса «мидисайенс» — «Пылевая плазма» и «Фотосинтез». «До 2025 года мы планируем в приоритетном порядке оснастить оборудованием три сектора нашей лаборатории: пылевой плазмы, биофизики и диагностики астрофизической и геофизической плазмы (научно-методический сектор), чтобы в дальнейшем приступить к полномасштабным исследованиям и экспериментам, обеспечивающим реализацию научных программ по освоению ближнего космоса», — сказал он. Участники заседания также обсудили возможность создания собственного научного журнала НЦФМ.