Квантовые материалы | Новый физтех. Университет ИТМО

Квантовые материалы

Основной акцент трека - теоретические методы моделирования материалов (и, в целом, конденсированных сред), в которых моночастичные квантовые корреляции качественным образом меняют свойства систем. Студентов ждет углубленное изучение спинтроники, аналитических и численных методов первопринципного моделирования свойств материалов.

Также вы будете учиться работать с коммерческими пакетами квантово-механического моделирования свойств материалов, а также осваивать методы машинного обучения, которые используются в квантовой физике, и основы квантовых вычислений.

Образовательная программа "Современные квантовые и нанофотонные системы" реализуется победителем грантового конкурса для преподавателей магистратуры 2021/2022 Стипендиальной программы Владимира Потанина

Язык обучения

Английский

Направление подготовки

16.04.01 Техническая физика

Полезные ссылки

ТРЕК СКВОЗНАЯ МАГИСТРАТУРА-АСПИРАНТУРА

КОНКУРС СТИПЕНДИЙ ФИЗИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА

Вопросы к вступительному экзамену

Курс "Современные тенденции в науке и материалах"

Dr. Ivan Iorsh "Waveguide quantum optomechanics: paritytime phase transitions in the ultrastrong coupling regime": Theoretical Seminar 17.05.20

Куратор программы

Даниил

Литвинов

3rd year PhD student

Многие теоретические подходы к изучению свойств новых функциональных материалов становятся крайне неэффективными в то время, когда исследуемые материалы характеризуются сильными электронными корреляциями. Корреляция появляется, когда электроны разных атомов сильно друг с другом связаны, и поэтому стандартные подходы к изучению таких материалов не подходят. Такие материалы применяются в химии, медицине, решении физических задач. Последние 10-15 лет развиваются «продвинутые» теоретические подходы для исследования таких материалов, пакеты прикладных программы и много новых экспериментальных методов. Но образовательной программы, которая бы давала навыки работы с методами исследования таких материалов, не было.

Магистерская программа «Квантовые и материалы» обучает всем применяемым методам исследования материалов с сильными электронными корреляциями. Программа тесно связана с текущей научной деятельностью факультета, работой по выигранным грантам.

На факультете еженедельно проводятся научные семинары по оптике и теоретической физике с участием российских и зарубежных ученых, их посещают все студенты. Научная работа является обязательной частью учебной программы для всех студентов. Это дает возможность студентам во время обучения приобрести опыт непосредственной научной работы. При успешном ведении научной работы, магистранты начинают работать на факультете.

семестр

Первый семестр магистратуры – выравнивающий, т.к. на программу поступают бакалавры из разных вузов и с разных направлений подготовки. Поэтому возникает необходимость выровнять их знания по математическим методам в физике, фотонике, вычислительной электродинамике и квантовой механике. Обучение на программе ведется на английском языке. Также есть есть возможность улучшить знания языка во время обязательных пар по английскому языку в течение всего срока обучения. Уже на первом семестре магистранты выбирают себе научного руководителя из числа сотрудников физико-технического факультета и начинают заниматься научной деятельностью.

семестр

Во втором и третьем семестре все магистранты изучают вычислительную физику, физику двумерных систем, спинтронику, квантовую оптику, квантовую теорию многих тел, низкоразмерный магнетизм и методы машинного обучения. Все это необходимо для теоретического и компьютерного изучения сильно коррелированных материалов.

С момента поступления ваша учебная жизнь начинает формироваться по индивидуальной траектории. Вы сами создаете последовательность из дисциплин в соответствии со своими образовательными целями, мотивацией, интересами. Голубым цветом выделены курсы, обязательные для прохождения.

В каждом из трех модулей - Primary, Mathematical and Numerical Methods и Special вам необходимо выбрать минимальное количество курсов в каждый семестр. Курсы, читаемые в осеннем семестре, доступны к выбору в 1 и 3 семестре (поэтому в плане они повторяются), но просим вас обратить особое внимание на пререквизиты к курсам.

Ниже вы найдёте подробный посеместровый план курсов, по клику на конкретный курс доступно подробное описание курса, силлабус, требования к экзаменам и информация о преподавателях.

Mandatory courses Quantum material

Модуль

Специализация

Год набора

1-й семестр	2-й семестр	3-й семестр	4-й семестр	5-й семестр	6-й семестр	7-й семестр	8-й семестр

Primary (min. 2 курса в семестр)

Экспериментальные методы нанофотоники II

Наноплазмоника

Экспериментальные методы нанофотоники II

Введение в материаловедение I

Эксп. методы нанофотоники I

Введение в материаловедение II

Квантовая теория поля

Электродинамика метаматериалов

Квантовая теория поля

Квантовая теория многих тел

Mathematical and Numerical Methods (min. 1 курс в семестр)

Математические методы в физике

Вычислительные методы в физике

Методы компьютерного моделирования

Вычислительные методы в физике

Аналитические методы в оптике и фотонике

Методы машинного обучения

Моделирование полупроводниковых приборов

Special (min. 1 курс в семестр)

Излучение и подсчет одиночных фотонов

Спинтроника

Излучение и подсчет одиночных фотонов

Специальные разделы органической химии

Микрофлюидика

Специальные разделы органической химии

Современные методы оптической микро- и спектроскопии

Специальные разделы неорганической химии

Современные методы оптической микро- и спектроскопии

Прикладные гибридные материалы

Теория калибровочных полей

Прикладные гибридные материалы

Теория возмущений многих тел

Прикладная спинтроника

Установки Mega-Science в России и за рубежом

Современные тенденции нано-оптики

Научная работа и практика

Научно-исследовательская работа

Общеобразовательный модуль

Иностранный язык

Студенты имеют возможность поехать на стажировку в университеты-партнёры, например, University of Iceland, Radboud University, University of Lorraine, King Abdullah University of Science and Technology, University of Sao Paulo, University of Exeter, University of Sheffield

Контактное лицо

Алина

Кожевникова

Специалист по учебно-методической работе

Татьяна Беспалова

Двухнедельная стажировка в группе «Квантовая динамика, Оптика и Моделирование» (University of Exeter), в которую входит Кириенко Александр – научный руководитель.

Задача

проведения расчётов зависимости вычисления энергии от квантового шума и подготовки черновой версии статьи по симуляции оператора Гамильтониана

С самого начала обучения студенты оказываются вовлеченными в активную научную работу. Интерес к специалистам, обладающим квалификацией в данной области, проявляют ведущие государственные корпорации, среди которых Росатом и Ростех, частные компании, например, BIOCAD, российские центры Samsung, LG и Huawei.

Студенты Нового физтеха могут поехать по обмену на обучение в зарубежный вуз, с которым у факультета и Университета налажено сотрудничество. Для более подробной информации, консультации и помощи по программам обмена обращайтесь к Дарье Замотиной.

Примеры вузов:

University of Iceland, Исландия
Radboud University, Нидерланды - действует стипендиальная программа Erasmus+
University of Lorraine, Франция - действует стипендиальная программа Erasmus+

Контактное лицо

Дарья

Лепетнёва (Замотина)

Специалист по учебно-методической работе

Академическая мобильность — это неотъемлемая часть исследовательского мира, поскольку наиболее выдающиеся результаты получаются в тесном сотрудничестве с международными партнёрами. Студенты и сотрудники факультета проходят длительные и краткосрочные стажировки в ведущих научных центрах по всему миру, в т. ч., в рамках международных образовательных программ

Примеры вузов, в которых учатся наши студенты: