Кафедра теоретической физики и квантовых технологий

Основные научные направления

Теория

Эксперимент

Компьютерные симуляции


Задачи и перспективы научной деятельности

Квантовые технологии внедряются в области применений искусственного интеллекта (ИИ), что делает актуальной задачу исследования метаматериалов и квантовой электродинамики электронных цепей для устройств ИИ. Новая эра квантовой обработки и передачи информации также формирует часть «линии фронта» передовых исследований и разработок.

Именно на стыке этих двух направлений прогресса лежат перспективы научных и технологических исследований кафедры ТФКТ. В 2020 году успешно проведен второй набор студентов на открытую в 2019 году магистерскую программу кафедры ТФКТ по направлению 03.04.02 Физика: «iphd Квантовое материаловедение» (iphd — интегрированная магистратура-аспирантура).

Обучение ведется с привлечением ППС НИТУ МИСИС и сотрудников Российского квантового центра, МИАН им. Стеклова, а также на сетевых занятиях совместно с кафедрой РКЦ МФТИ (зав. кафедрой проф. Г. Шляпников).

Основные цели, задачи и перспективы научной деятельности кафедры ТФКТ
  • исследование коллективных свойств квантовой материи методами физики конденсированных сред, в частности, построение теории сверхпроводящих квантовых цепей, кубитов, топологических материалов и разработка методов диагностики квантовых состояний макроскопических систем;
  • подготовка исследовательских и инженерных кадров в области квантовой инженерии сверхпроводящей электроники;
  • применение идей и методов физики многих тел к задачам биофизики липидных мембран с встроенными белками и к проблеме математического моделирования процесса слияния вирусной мембраны с клеточной путем образования пор.

Кафедра ТФКТ тесно сотрудничает с лабораториями Сверхпроводящих метаматериалов и Моделирования и разработки новых материалов НИТУ МИСИС, созданных по 220-му постановлению Правительства РФ и проекту ФПИ, ЦКП НИТУ МИСИС «Материаловедение и металлургия», НИИ РАН: ФИ им. Лебедева, ИФХЭ им. Фрумкина, ИТПЭ, Российским квантовым центром, в частности, с Лабораторией уязвимости квантовых систем В.В. Макарова, который теперь является также профессором ТФКТ, а также с рядом зарубежных университетов Европы и Азии (Лейденский университет, университет Бохум, университет Линчёпинг и др.).

На кафедре действуют лицензированная в международном германском Агенстве ASIIN магистерская программа: «Quantum physics for advanced materials engineering»; а также программа обучения для аспирантов: «Физика конденсированного состояния и квантовые технологии» по направлению 03.06.01 Физика и астрономия.


  • Российский фонд фундаментальных исследований, № 12-02-00564-а, «Резонансно-туннельный транспорт в структурах из квантовых ям во встроенном электрическом поле в условиях широкополосного оптического возбуждения» (2012-2014), исполнитель.
  • Министерство образования и науки РФ, программа повышения конкурентоспособности НИТУ МИСИС среди ведущих мировых научных центров, проект № К4-2014-073 «Фотовольтаические свойства резонансно-туннельных структур из квантовых ям» (2014-2016), руководитель.
  • Российский фонд фундаментальных исследований, № 15-02-09055-а, «Генерация когерентного непрерывно перестраиваемого по частоте излучения терагерцового диапазона на переходах между уровнями Ландау в резонансно-туннельных структурах из квантовых ям» (2015-2017), исполнитель.
  • Министерство образования и науки РФ, программа повышения конкурентоспособности НИТУ МИСИС среди ведущих мировых научных центров, проект № К3-2018-040 «Материалы для высокоэффективных солнечных элементов с квантовыми ямами: исследование структур из квантовых ям GaAs / GaBiAs» (2018-2020), руководитель.
  • Российский фонд фундельных исследований, № 18-02-00874-а, «Кинетика электронов в низкоразмерных квантовых структурах с сильным электрон-электронным взаимодействием» (2018-2021), исполнитель