В Москве обсудили итоги первых пяти лет работы Национального центра физики и математики в Сарове
В Москве на стратегической сессии обсудили итоги первых пяти лет работы Национального центра физики и математики (НЦФМ) в Сарове. Деятельность НЦФМ способствует реализации мероприятий национального проекта «Новые атомные и энергетические технологии», направленного на достижение цели по обеспечению мирового лидерства в атомных технологиях и технологического суверенитета, и энергетической безопасности.
В настоящее время в НЦФМ началось строительство первой установки класса мегасайенс — источника комптоновского излучения. В 2030 году стартует создание одного из самых мощных в мире лазеров и гибридного суперкомпьютера рекордной производительности. К 2040 году у НЦФМ будет уже четыре мегаустановки.
В видеообращении к участникам стратегической сессии заместитель председателя правительства Дмитрий Чернышенко отметил ощутимые результаты НЦФМ.
«В тесной кооперации с научным центром работают более 70 академических и вузовских партнеров. На его базе создан уникальный оптический сопроцессор с производительностью 1017 операций в секунду. Идет строительство инфраструктуры семи миди-сайенс-лабораторий. Есть хорошие заделы для создания мегасайенс-установок», - сказал Дмитрий Чернышенко.
Вице-президент РАН академик Сергей Чернышев назвал важнейшим итогом объединение потенциала федеральных ядерных центров, образовательных программ МГУ и академических институтов на площадке НЦФМ. «Это может служить примером для других наукоемких направлений, таких как гиперзвук», - считает ученый.
Результаты первых пяти лет НЦФМ презентовал научный руководитель Российского федерального ядерного центра «Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (РФЯЦ-ВНИИЭФ), директор Института теоретической и математической физики Олег Ольхов.
«Создается источник комптоновского излучения - первая мегасайенс-установка в НЦФМ. Она должна обеспечить прорыв в ядерной фотонике. Готов демонстрационный образец аналогового фотонного вычислительного устройства, которое можно применять в бортовых вычислительных комплексах гиперспектрального мониторинга и разведки, беспилотниках среднего и тяжелого класса, космических аппаратах дистанционного зондирования Земли. Разработана замкнутая адаптивная оптическая система с рекордной частотой 2 тыс. Гц для передовых устройств связи и наблюдения. Ученые вплотную подошли к созданию суперточных ядерных часов для квантовых систем. Испытана революционная технология метеоустойчивой лазерной связи в среднем инфракрасном диапазоне, не имеющая аналогов в России», - рассказал Олег Ольхов.
Он также отметил работы в интересах термоядерной энергетики — например, нагружающие устройства, которые позволяют изучать поведение дейтерия и гелия в экстремальных условиях.
Научный руководитель НЦФМ академик РАН Александр Сергеев рассказал о планах до 2040 года, но прежде отметил: «Для нас важнее всего судьба флагманских установок мегасайенс. Без таких крупных установок проект не может в полной мере отвечать задачам и вызовам, которые перед ним поставлены».
На источнике комптоновского излучения к 2030 году запустят малое накопительное кольцо и инжектор для большого. «В качестве результата мы планируем представить факт регистрации комптоновского света в диапазоне от 500 кэВ до 10 МэВ», — конкретизировал Александр Сергеев. В 2040 году на установке создадут источник квазимонохроматического гамма-излучения рекордной яркости, чтобы проводить уникальные исследования в области экстремальных состояний вещества, адронной и астрофизике.
На второй мегасайенс-установке, лазере XCELS, к 2030 году намерены запустить два канала по 50 петаватт и получить электронно-позитронную плазму со вторичным источником гамма-излучения. К 2040 году будут работать все 12 каналов, начнутся исследования нелинейных свойств вакуума.
Третья установка - суперкомпьютер с фотонным вычислительным устройством. Ожидается, что к 2030 году он продемонстрирует скорость 10²¹ операций в секунду. 10 лет спустя должен появиться полноценный гибридный суперкомпьютер с комплексом сопроцессоров (фотонным, нейроморфным, квантовым и на программируемых логических интегральных схемах) под управлением ИИ.
В ближайшие годы стартует четвертый мегасайенс-проект НЦФМ - создание низкофоновой нейтринной обсерватории в Снежинске (Челябинская область). «Все мы знаем, что нейтрино — это взгляд в новую физику, в новый мир. Нейтрино относительно низких энергий несут много информации, но детектировать нейтрино крайне сложно. Мы используем очень мощный источник нейтрино, какого нет в мире. Создадим самые мощные детекторы», — заключил Александр Сергеев.
НЦФМ - важный проект не только для науки и системы высшего образования, но и для региона и страны, заявил министр науки и высшего образования Валерий Фальков: «В небольшом городе появляются новые уникальные практики организации передовых исследований. Когда есть новые идеи, коллективы, это обеспечивает интересную жизнь в городе и новые возможности для решения государственных задач».
Образовательное ядро НЦФМ, филиал МГУ в Сарове, тоже можно считать состоявшимся проектом. Это оценка ректора вуза Виктора Садовничего. В обучении задействованы пять академиков, семь членов-корреспондентов РАН, 42 доктора и 68 кандидатов. В филиале 52 студента и 59 аспирантов. МГУ Саров выпустил 140 магистров, 80% работают в «Росатоме» и организациях кооперации НЦФМ.
Напомним, нацпроект «Новые атомные и энергетические технологии» начал действовать в России по инициативе президента РФ Владимира Путина с 2025 года. Цель нацпроекта — сделать Россию мировым лидером в атомной сфере и обеспечить ей суверенитет в новых энергетических технологиях. Для этого строятся дополнительные атомные энергоблоки и АЭС, создаются атомные станции малой мощности. Ученые и инженеры разрабатывают перспективные системы накопления энергии, ее передачи, а также новые технологии и оборудование для различных отраслей топливно-энергетического комплекса страны, включая углеводородную и гидроэнергетику, солнечную и ветрогенерацию. Это поможет всей экономике страны выйти на передовые позиции по эффективности и конкурентоспособности.