Перейти к содержимому страницы.

EnEnglish

Квантовые коммуникации и фемтотехнологии

Университет Рочестера

ВУЗ партнер:

Место обучения: Россия, США
Результат программы: Диплом Университета ИТМО с присвоением магистерской степени
Продолжительность: 2 года
Язык: Английский
Срок подачи документов: 03 Августа 2020
Требования к поступающим: Степень бакалавра/специалиста, высокая успеваемость, английский язык уровня Upper-Intermediate (CEFR B2) и выше
Стоимость: 253 000 рублей для российских граждан, 273 000 рублей для иностранных граждан

Формы вступительных испытаний:

  • Конкурс докладов “Конгресс молодых ученых”
  • Вступительный экзамен
  • Медалист/победитель “Я-профессионал”
  • Конкурс портфолио Университета ИТМО
  • Перезачет результатов итоговой государственной аттестации
  • Дистанционный экзамен
  • Зимняя школа олимпиады “Я-профессионал”

Описание программы

Программа предназначена для обучения магистров, желающих специализироваться в области оптических и квантовых технологий передачи, записи и обработки информации, а также в области фемтотехнологий. Студенты приобретают глубокие знания и практические навыки как в общепрофессиональных дисциплинах направления “Фотоника и оптоинформатика”, так и в таких профильных дисциплинах профессиональной подготовки как “Оптические линии связи и квантовые коммуникации”, “Оптические системы записи, хранения и отображения информации”, “Фемтосекундная оптика и фемтотехнологии”.

Актуальность, значимость, цели программы

По данной программе ведется подготовка магистров для современных высокотехнологичных областей научно-технической деятельности, связанных с использованием информационных технологий, основанных на оптических и квантовых принципах, а также связанных с использованием электромагнитного излучения оптического диапазона для диагностики и терапии социально-значимых заболеваний. 

Полученное образование дает возможность выпускникам вести научно-исследовательскую и инженерную деятельность в области создания и эксплуатации оптических и квантовых устройств и систем передачи, обработки и записи информации; создания и эксплуатации лазеров и лазерных систем различного назначения; разработки и применения голографических технологий; разработки программного обеспечения для систем фотоники и оптоинформатики.

Магистры, прошедшие обучение по данной программе, имеют как высокий уровень базовой теоретической подготовки, так и практический опыт профессиональной деятельности, который они получают, участвуя в инновационных проектах лабораторий Международного института фотоники и оптоинформатики.

Описание основных рабочих программ дисциплин

  • Фемтосекундная оптика и фемтотехнологии

Целью освоения дисциплины является достижение следующих результатов обучения: 

Знание основных методов фемтосекундной оптики и фундаментальных физических оснований их реализации в рамках технологий фотоники. Умение формулировать цели, задачи и план научного исследования в области фемтосекундной оптики и фемтотехнологий на основе анализа научно-технический информации с применением современных информационных технологий. Владение навыками оценки научной значимости и перспектив прикладного использования результатов исследования.

  • Оптические системы записи, хранения и отображения информации

Целью освоения дисциплины является достижение следующих результатов обучения:

Знание физических основ оптических методов хранения и отображения информации, принципов реализации оптических методов хранения и отображения информации в рамках технологий фотоники. Умение оценивать информационную ёмкость оптических систем хранения, исходя из физических принципов их построения, аргументированно выбирать оптические информационные системы для решения практических задач. Владение навыками интерпретации динамики объёмных голограмм для изучения определяющих её процессов.

  • Оптические линии связи и квантовые коммуникации

Целью освоения дисциплины является достижение следующих результатов обучения: 

Умение воспроизводить термины, методы и процедуры оптических линий связи и квантовых коммуникаций, выбирать и применять методы решения для задач, связанных с оптическими линиями связи и квантовыми коммуникациями, использовать математический аппарат квантовой информатики, использовать для анализа и решения задач знание основных понятий и законов в области оптических линий связи и квантовых коммуникаций.

  • Квантовая информатика

Целью освоения дисциплины является достижение следующих результатов обучения: 

Знание принципов построения квантовых логических схем, способов получения перепутанных состояний, основные идеи квантовой телепортации. Умение работать с математическим аппаратом квантовой информатики при описании распространения оптических сигналов в коммуникационных и криптографических схемах. Владение принципами построения квантовых логических схем, принципами конструирования многокубитовых состояний и операторов.

  • Квантовые коммуникации и сети

Целью освоения дисциплины является достижение следующих результатов обучения: 

Умение формулировать принципы распространения оптических сигналов в системах квантовой коммуникации, применять теоретические знания о распространении оптических сигналов в конкретных практических ситуациях. Владение навыками использования математического аппарата квантовой информатики для описания распространения оптических сигналов в коммуникационных и криптографических системах. Умение формулировать основные принципы и методы квантовой коммуникации.

Набор приобретаемых в процессе обучения компетенций

  • способность использовать полученные знания для осуществления профессиональной деятельности в качестве научных работников, инженеров-исследователей, инженеров-проектировщиков, инженеров связи и сетей нового поколения;
  • способность использовать информационные, компьютерные и сетевые технологии в сфере научной и инженерной деятельности в области фотоники и оптоинформатики;
  • способность создавать и эксплуатировать оптические устройства и системы передачи, обработки и записи информации;
  • способность создавать и эксплуатировать волоконно-квантовые коммуникации и сети;
  • способность анализировать оптические свойства устройств и систем оптоинформатики, использовать методы нелинейной оптики при описании явлений и устройств фотоники;
  • способность применять знание процессов, происходящих в веществе под воздействием лазерного излучения фемтосекундной длительности, для решения научно-исследовательских и инженерных задач создания и эксплуатации биомедицинских комплексов.

Рынок трудоустройства и востребованность профессии

Выпускники востребованы в следующих сферах фотоники и оптоинформатики:

  • создание и эксплуатация оптических и квантовых устройств и систем передачи, обработки и записи информации; 
  • создание и эксплуатация лазеров и лазерных систем различного назначения, в том числе с использованием фемтосекундных технологий;
  • создание и эксплуатация волоконно-квантовых коммуникаций и сетей;
  • разработка программного обеспечения при создании систем фотоники и оптоинформатики. 

Выпускники могут осуществлять профессиональную деятельность в качестве научных работников, инженеров-исследователей, инженеров-проектировщиков, инженеров связи и других специалистов данного профиля. 

Выпускники работают в ведущих российских и зарубежных научных центрах, лабораториях, компаниях таких, как: ООО “Квантовые Коммуникации”, “Ростелеком”, ООО “Корнинг”, ООО НПП “Лазерные технологии”, ООО “ЛАЗЕРНЫЙ центр”,  “Vicon-Standa”, ООО “Аметист Лазер”, ОАО “Комета”, ОАО “ЛОМО”, ОАО “ГОИ им. С.И. Вавилова” и др.

Темы исследований

  • Разработка согласованной системы квантовой рассылки криптографического ключа на поднесущих частотах модулированного излучения
  • Исследование статистики квантовой генерации случайных чисел, основанной на разделении отсчетов по времени
  • Разработка метода расчета квантовых многопортовых смесителей
  • Исследование влияния ошибок, возникающих в оптическом волокне, на параметры ключа в системе квантовой криптографии на боковых частотах
  • Терагерцовая импульсная локационная система на основе фотопроводящей антенны
  • Внеосевая схема фемтосекундной цифровой голографии сфокусированного изображения с разрешением по времени для исследования сверхбыстрых процессов
  • Генерация терагерцового излучения в полупроводниковых нитевидных нанокристаллах
  • Исследование генерации терагерцового излучения на монослоях графена
  • Разработка методики диагностики злокачественных новообразований при проведении операций в желудочно-кишечном тракте с помощью импульсной терагерцевой спектроскопии
  • Исследование процесса седиментации форменных элементов препаратов крови методом динамического рассеяния
  • Исследование спектральных особенностей выдыхаемого воздуха пациентов в терагерцовом диапазоне частот с различным уровнем глюкозы
  • Изучение влияния уровня глюкозы в сосудах в подногтевом ложе на оптические свойства и спектральные характеристики крови в терагерцовом диапазоне частот
  • Идентификация собственных частот молекул ДНК и аминокислот методами терагерцовой спектроскопии
  • Томографическое исследование твердых тканей зуба человека в терагерцовом диапазоне электромагнитных волн

Контакты

Андреева Наталья Владимировна, +7 (911) 975-58-48, nvandreeva@itmo.ru