Промышленные технологии, информационные технологии, медицина, компактные лазерно-плазменные ускорители частиц для протонной терапии, новая энергетика на основе термоядерного синтеза, фундаментальная физика сверхсильных оптических полей, гравитационных волн и вакуума – и это лишь малая часть того, где активно используется лазер. В свою очередь, физика плазмы, физика твердого тела, сверхпроводимость, квантовая метрология – не только увлекательные направления исследований, но и научная основа для создания технологий будущего. Именно в МИФИ эти направления слились воедино в Институте лазерных и плазменных технологий (ЛАПЛАЗ).

О научных исследованиях, уникальных разработках, особенностях образовательных программ и возможностях для студентов рассказал для сайта МИФИ директор Института ЛАПЛАЗ А.П. Кузнецов:

– В МИФИ, помимо специализаций, связанных с ядерными технологиями, для чего собственно и был в свое время создан университет, несколько позже стали развиваться новые актуальные направления. Например, были созданы первые в нашей стране кафедры физики плазмы, физики твердого тела, квантовой электроники, электрофизических установок. Сегодня они входят в структуру ЛАПЛАЗ.

Задачи, которые ставит перед собой Институт лазерных и плазменных технологий, многогранны: это и проведение фундаментальных исследований, и создание новых инновационных технологий. Исследования и разработки охватывают очень широкий спектр, начиная от лазеров, плазмы, твердого тела и заканчивая пучками частиц, синхротронным и рентгеновским излучением. Таким образом, исследуется практически весь спектр состояний вещества, как на Земле, так и во Вселенной и разрабатываются методы и средства их изучения и применения.

Последние пять лет крайне актуальным стал вопрос о так называемых аддитивных технологиях, когда нужная деталь не вырезается из металла, а выращивается, причем точно такая, как нарисована в компьютере. Такие аддитивные технологии имеют колоссальный потенциал. В их основе лежит лазер, потому что именно с его помощью можно селективно разогреть вещество и сформировать нужную форму любой сложности. Конечно, такими технологиями занимаются не только лазерщики, поэтому в нашем Институте развивается большой спектр смежных специальностей, и здесь крайне важна синергетика использования различных компетенций.

При создании Института в его основу мы положили три важных направления. Это энергосберегающие технологии – лазерные, плазменные и пучковые технологии. Это энергетика будущего на основе экологически безопасной термоядерной энергии – установки с магнитным удержанием плазмы и лазерный термоядерный синтез, что в будущем должно дать неограниченный ресурс по энергетике. И третье направление – квантовые технологии, направленные на создание устройств, основанных на квантовых принципах. К возможным практическим реализациям можно отнести квантовые вычисления и квантовый компьютер, квантовую криптографию, квантовую метрологию, квантовые сенсоры.

Мы идем от измерений очень малых интервалов времени и расстояний до создания экстремальных температур, связанных с термоядерным синтезом. Установки, на которых создаются условия, близкие к термоядерным, для чего необходимо нагревать водородную плазму до десятков миллионов градусов, являются глобальными проектами. Это международный проект термоядерного ректора типа токамак ИТЭР, лазерные установки мегаджоульного уровня энергии NIF (США), LMJ (Франция). В России тоже строится подобная лазерная установка.

Понятно, что такие масштабные проекты национального уровня требуют специалистов. Где их взять? Учить специалиста по книгам? Но, как говорил Александр Суворов, «учи показом, а не рассказом». Нельзя учить по учебнику специалиста мирового уровня. Необходимо привести его в лабораторию, где активно ведутся исследования и рядом находится профессионал в этой области. Только в этом случае студент сможет получить тот уровень знаний, который будет востребован в России и в мире.

У нас на сегодняшний день более 20% преподавателей – иностранцы. Это профессора с очень высоким индексом цитирования, известные эксперты в своей области. Они читают эксклюзивные авторские курсы лекций как дистанционно, так и непосредственно в МИФИ.

Институт имеет мощную экспериментальную базу. Говоря о технологиях, в МИФИ есть один из лучших лазерных центров среди университетов России, уникальная база плазменных и пучковых установок. Мы очень плотно сотрудничаем с мировым лидером по производству самых энергоэффективных волоконных лазеров НТО ИРЭ-Полюс. По метрологии взаимодействуем с ФИАН имени П.Н. Лебедева, ТРИНИТИ, институтами германии (PTB, MPQ) и США (NIST).

МИФИ напрямую участвует в проекте ИТЭР, который строится во Франции. Заключен договор, и наши студенты проходят там практику. У нас есть проекты, которые ведутся в интересах этой программы непосредственно в МИФИ, а также в сотрудничестве с множеством зарубежных лабораторий.

Большое взаимодействие по синхротронам, у нас целое направление связано с исследованием вещества с использованием синхротронного и рентгеновского излучения. Исследования приводятся в Германии (DESY, BESSY-I), Швеции (MAX IV) и Франции (SOLEIL, ESRF).

Востребованность наших специалистов очень высока. Лазерные и плазменные технологии применяются практически везде: от космических и промышленных технологий до медицины, микро и наноэлектроники.

У нас не только исторически высокое качество образования – мы даем нужное образование.