Поступление в МИФИ: фокус на фотонику – науку СВЕТлого будущего

Программа «Фотоника и оптические информационные технологии» подойдет и абитуриентам, нацеленным на академическую научную карьеру, и тем, кто мечтает найти работу в передовой технологической компании или открыть собственное дело. Так считает руководитель программы, заведующий Лабораторией фотоники и оптической обработки информации, профессор МИФИ Ростислав Стариков.

Будущее – за фотоникой

Программа Института ЛаПлаз МИФИ готовит специалистов в области лазерной физики, фотоники и оптических информационных технологий.

Фотоника – это, по сути, раздел оптики, изучающий генерацию и обнаружение света, а также – его передачу и характеристики. Фотоника сегодня бурно развивается во всем мире. И это неудивительно, поскольку свет важен практически для всех областей человеческой деятельности. Например, биофотоника направлена на решение многих задач медицины, биотехнологий и сельского хозяйства.

«Важнейшее применение фотоники связано с информационными технологиями. Учебная программа «Фотоника и оптические информационные технологии» предназначена для желающих проявить себя именно в этом направлении. Фотоника позволяет передавать информацию на очень высокой скорости. Нынешняя скорость передачи цифровых данных, в частности по сетям интернет, и её дальнейшее повышение обеспечивается прогрессом в совершенствовании волоконно-оптических линий связи, в которых носителем информации выступает свет. Это огромный рынок, которому очень нужны качественные специалисты», – объясняет Ростислав Стариков.

Ростислав Стариков уверен, что свет – очень хорош как носитель информации, а XXI век – век фотоники. Фотонных устройств будет все больше, они заменят часть электронных средств, при этом будут обладать принципиально новым функционалом.

От дронов до квантовых компьютеров

Сегодня у всех на слуху дроны на оптоволокне. Но не все знают, что это пример использования фотоники. Только здесь в большей степени востребована не скорость передачи информации, а другое достоинство фотоники: фотонные устройства являются помехозащищенными. В отличие от радиосигналов в эфире, сигнал, который переносится светом в оптоволокне, не испортить вешними электромагнитными воздействиями, следовательно, создать помехи оптоволоконным дронам практически невозможно.

Применением света для передачи аналоговых радиосигналов занимается микроволновая фотоника. Свойства света таковы, что по одному оптоволокну можно одновременно передавать десятки световых сигналов на всех частотах всех радиодиапазонов!

Крайне привлекательны оптические вычисления, ведь свойства света позволяют обрабатывать информацию очень быстро и с малыми затратами энергии. Построить эффективный полностью оптический универсальный компьютер, по словам Ростислава Старикова, пока невозможно, зато уже сейчас можно создать оптические устройства, которые быстро выполняют определенные вычисления, например, при обработке радиосигналов или при реализации нейронных сетей. Вероятно, фотонные устройства будут использованы и в реально работающих квантовых информационных системах.

«У нас в институте ведется ряд исследований в области оптической обработки информации, в том числе – по нейросетевой обработке сигналов и изображений фотонными, оптико-цифровыми и голографическими методами. Мы очень заинтересованы в любознательных студентах, которые будут учиться на бакалавриате, в магистратуре, а затем поступят в аспирантуру, защитятся и сделают академическую карьеру», – говорит руководитель программы.

Уникальные дисциплины и много-много практики

Программа «Фотоника и оптические информационные технологии» предусматривает как классические, так и специальные курсы по фотонике, оптической обработке информации, лазерной физике и лазерной технике.

Бакалавры начинают с объемного и серьезного курса физической оптики – специалист по фотонике должен знать оптику на отлично. Также студенты изучают радиофизику, принципы лазерной физики, овладевают методами расчёта оптических систем. Дальше идут специализированные курсы, к примеру – «Цифровые методы в оптике и фотонике», «Радиофотоника». Большое внимание уделяется голографии, ведь техногиганты сегодня вкладывают огромные деньги в разработку «дополненной реальности». Также читаются вспомогательные курсы – электроника, программирование, нейросетевые методы для оптики и фотоники. И, конечно, у студентов много практики, без нее никак – фотоника предназначена для решения практических задач.

«На выходе наши бакалавры хорошо умеют программировать (на Python и не только), отлично знают оптику, знакомы с современной оптической техникой и измерительной аппаратурой, и, в идеале (мы к этому стремимся) – имеют материал для публикации в высокорейтинговых научных журналах», – говорит Стариков.

Увлеченные преподаватели и современные лаборатории

Очень важно, уверен руководитель программы, что читают лекции и ведут семинары преподаватели профессиональные, увлеченные, являющиеся высококлассными практикующими и достаточно известными специалистами. Уникальный курс «Цифровые методы в оптике и фотонике» читает доктор физико-математических наук, профессор Евгений Злоказов. А «Радиофотонику» – курс, который Ростислав Стариков называет одним их лучших в данной тематике в стране, преподает доцент Всеволод Небавский – молодой ученый, кандидат наук. Оригинальные авторские продвинутые курсы по голографии и по оптическим методам обработки информации читают доктор физ.-мат. наук Павел Черемхин и доцент Анна Шифрина – люди, увлечённые наукой и умеющие передать это чувство студентам.

«В составе «большой» Лаборатории фотоники и оптической обработки информации есть прекрасно оборудованные лаборатория оптико-цифровых дифракцонных систем, лаборатория микроволновой фотоники, лаборатория голографии. Более 100 м² лабораторий – это серьезно! Без ложной скромности скажу, что уровень оснащения близок к топовому. В Европе, например, найдется всего несколько подобных научно-исследовательских лабораторий. Сейчас у нас реализована нейроподобная оптико-цифровая система, которая работает на скорости недоступной электронике и может обрабатывать десятки тысяч мегапиксельных изображений в секунду. Экспериментируем с обработкой широкополосных и сверхширокополосных радиосигналов высоких диапазонов с использованием фотонных элементов. Ведутся интересные работы по цифровой регистрации изображений», – делится Ростислав Стариков.

Тематика исследований постоянно расширяется, а студенты программы заняты в научных исследованиях, серьезных экспериментах.

Карьерные перспективы

Без работы выпускники программы точно не останутся. Выбор, где приложить свои знания, навыки и таланты, достаточно широк.

• Компании, занимающееся телекоммуникационными технологиями. Многие студенты уже на третьем курсе подрабатывают в компании Т8, которая является лидером России в области цифровой волоконной связи. Потребность в кадрах там очень высокая. Есть контакты и с промышленными флагманами, где выпускники МИФИ также делают хорошую карьеру – с отечественной VPG LaserONE и с китайским Huawei.
• Организации, которая занимается спецсредствами, например, разработкой и изготовлением оптических датчиков. В основном, это оборонные предприятия. В этом секторе есть запрос на высококлассных специалистов.
• Кого-то привлекает Яндекс, кто-то становится «цифровым кочевником» – специалистом, который может жить и работать в любой стране без привязки к офису. «Навыки, которые наши студенты получают в области цифровой обработки сигналов и изображений, весьма востребованы сегодня в IT», – поясняет Стариков.
• Академическая научная карьера. Можно попробовать свои силы в Сколково или в академических институтах, где ученые занимаются интересными исследованиями и полезными разработками. Или остаться в МИФИ, где в рамках грантов, государственного задания и контрактов выполняются научные работы – фундаменальные и прикладные.

Фотоника и оптоинформатика – перспективное, стремительно развивающееся направление, требующее знаний оптики, лазерной физики, математики, цифровых методов обработки сигналов, компьютерных технологий. Учиться придется усердно, но дело того стоит!

Об условиях поступления в НИЯУ МИФИ – подробно на странице Приемной комиссии МИФИ.