С 7 по 11 июля в ИТМО прошла школа ReNew (Resonant Nanophotonics Educational Workshop), посвященная оптическим метаповерхностям, нейроморфным вычислениям и устройствам интегральной фотоники. Ее организовал Новый физтех совместно со Сколтехом и МФТИ. В составе команд участники интенсива представили проекты для индустриального партнера школы — компании QuantCad. В дальнейшем лучшие решения будут внедрены в производство.
Школа по нанофотонике. Фото: Анастасия Панюта
Школа ReNew проходит в третий раз и впервые — в ИТМО. Интенсив состоялся в рамках фотонной коллаборации Clover, которую в 2023 году основали ИТМО, МФТИ и Сколтех для развития совместных исследований. Программа охватила передовые темы в области современной нанофотоники: углеродные наноструктуры для излучения света, новые двумерные оптические материалы, оптические метаповерхности, квантовую нанофотонику и полупроводниковые лазеры. Цель школы — познакомить молодых исследователей и студентов с последними достижениями в области нанофотоники и создать среду для обучения и обмена идеями.
В воркшопе приняли участие 85 студентов, аспирантов и научных сотрудников из вузов Петербурга, Москвы, Самары, Красноярска, Перми и Минска: ИТМО, Самарского университета, Политехнического университета им. Петра Великого, МФТИ, Сколтеха, МГУ, Белорусского государственного университета и других.
На протяжении трех дней участники слушали лекции 23 известных ученых, среди них — члены-корреспонденты Российской Академии наук Михаил Глазов и Алексей Жуков (ИТМО), Антон Иконников и Татьяна Долгова (МГУ), Айвар Баймуратов и Ирина Мартыненко (Сколтех), Александр Чернов и Алексей Большаков (МФТИ) и другие.
Последние два дня были посвящены мастер-классу по моделированию резонансных нанофотонных систем. В рамках мастер-класса участники освоили навыки численного анализа и проектирования оптических наносистем с учетом мультифизических процессов (термооптические и нелинейные эффекты), улучшили навыки работы с ПО COMSOL Multiphysics, а также попрактиковались в разработке собственных вычислительных инструментов на основе метода мод Фурье и других подходов.
По результатам теоретической части участники работали над проектами под руководством кураторов. Задачи для них, в том числе, предоставила компания QuantCad, которая занимается проектированием фотонных интегральных схем и устройств оптоэлектроники. Участники мастер-класса разрабатывали дизайны резонансных структур с использованием теории связных мод, проектировали фотонно-кристаллические резонатор, исследовали эффекты оптической нелинейности в метаповерхностях. Разработанные решения для элементов интегральной оптики будут реализованы в реальных фотонных интегральных схемах.
В финале участники представили свои работы — лучшим стал проект «Темные моды в фотонных кристаллах», который представила команда исследователей из ИТМО, Харбинского университета и Белорусского государственного университета.
«Знания и навыки, которые получили участники, будут полезны в оптических вычислениях, при разработке дифракционных нейронных сетей, а также платформ интегральной оптики, в частности, фотонного чипа — одной из самых перспективных технологий в области нанофотоники. Эти технологии пригодятся при создании фотонного компьютера, в оптических сенсорах для детекции молекул, телекоммуникационных системах, а также в системах плоской оптики для создания ультракомпактных оптических линз для передачи сигналов», — подчеркнул организатор семинара, ведущий сотрудник Нового физтеха ИТМО Михаил Петров.
Школа по нанофотонике. Фото: Анастасия Панюта
Спонсоры школы — ООО «Научные приборы и системы» и August Coffee Roasters.
Школа ReNew проводится при поддержке проекта № 925066 программы «Приоритет 2030».