Создан виртуальный аналог лаборатории для квантовых экспериментов

«Виртуальная квантовая лаборатория» – результат совместной работы учебно-научного центра «Квантовый инжиниринг» и учебно-научной лаборатории «Цифровое моделирование и виртуальные тренажеры» МИФИ. По сути, это полноценный цифровой двойник реальной научной лаборатории, где можно проводить сложные эксперименты по квантовой оптике на компьютере. Студенты могут в интуитивно понятном 3D-интерфейсе собирать установки из виртуальных лазеров, зеркал и других компонентов, делать исследования и сразу же видеть физически корректные результаты. К примеру, в виртуальной лаборатории уже реализован интерферометр Маха-Цендера – устройство, демонстрирующее интерференцию (явление, при котором волны, идущие от разных источников, взаимодействуют друг с другом) и используемое в высокоточных измерениях. В виде физических установок такие интерферометры есть в МИФИ на кафедре общей физике в лаборатории оптики и в УНЦ «Квантовый инжиниринг». Благодаря виртуальному аналогу устройства эксперименты, требующие работы с интерферометром Маха-Цендера, станут доступнее.

«Идея родилась из желания сделать квантовые технологии доступными для всех. Мы знаем, что современное оборудование стоит очень дорого и недоступно большинству учебных заведений. Наш проект стал ответом на этот вызов – мы хотим, чтобы каждый студент и школьник могли прикоснуться к миру квантовой физики и проводить реальные эксперименты независимо от возможностей своего вуза или школы», – рассказывает руководитель проекта, студент МИФИ Герман Субботин.

Сильная команда физиков и программистов создает точный и доступный симулятор, который объединяет технологическую экспертизу разработчиков учебно-научной лаборатории «Цифровое моделирование и виртуальные тренажеры» с научными знаниями специалистов по квантовым технологиям. Благодаря новой разработке школьники и студенты получат возможность проходить полноценный лабораторный практикум. При этом школам и вузам удастся обойтись без многомиллионных затрат на современной оборудование. По словам Субботина, «Виртуальная квантовая лаборатория» даст студентам глубинное погружение в материал через практику, разовьет теоретические и инженерные навыки. Она может использоваться в образовательных программах, включающих в себя освоение экспериментального изучения квантовых эффектов. Это могут быть как продвинутые школьные кружки, так и курсы в высших учебных заведениях. Также возможна интеграция лаборатории в различные корпоративные курсы повышения квалификации сотрудников компаний, связанных с квантовыми технологиями.

В «Виртуальной квантовой лаборатории» можно будет проводить наиболее яркие и показательные эксперименты на установках, которых имеются лишь в некоторых ведущих вузах страны.

«Победа в конкурсе «Студенческий стартап» от Фонда содействия инновациями это не только получение гранта, но и важное признание на федеральном уровне того, что выбранный нами путь востребован. Для проекта это означает как финансовую поддержку для ускорения разработки, так и стимул официально зарегистрировать компанию и начать активное пилотное внедрение платформы в образовательные программы партнеров», – объясняет мифист.

Планы развития проекта включают несколько этапов. После регистрации юридического лица команда Субботина сосредоточится на расширении функционала платформы и добавлении новых типов экспериментов. Параллельно ребята будут вести переговоры с потенциальными клиентами – вузами и образовательными онлайн-платформами.

«В долгосрочной перспективе наша цель стать стандартом для обучения квантовым технологиям в России и внести вклад в подготовку высококлассных специалистов», – делится амбициозными планами Герман Субботин.