Студенты и сотрудники МИФИ построили виртуальную квантовую лабораторию. Это прототип, где любой ученик или студент может ставить наглядные научные опыты. Их проект победил в конкурсе «Студенческий стартап».

Лаборатория — детище двух подразделений университета: учебно-научного центра «Квантовый инжиниринг» и лаборатории „Цифровое моделирование и виртуальные тренажеры“. По сути, они создали точную цифровую копию реальной научной лаборатории. В ней на компьютере можно проводить сложные эксперименты по квантовой оптике. В интуитивном 3D-интерфейсе пользователи собирают установки из виртуальных деталей: лазеров, зеркал и других элементов. Они проводят исследования и сразу видят физически точные результаты.

Уже сейчас в лаборатории можно работать с интерферометром Маха-Цендера. Это устройство наглядно показывает, как взаимодействуют волны от разных источников — явление под названием интерференция. Его используют для сверхточных измерений. Настоящие такие интерферометры есть в МИФИ, но благодаря виртуальному аналогу опыты с ними станут доступны всем.

Идея родилась из желания сделать квантовые технологии доступными для всех, — говорит руководитель проекта, студент МИФИ Герман Субботин. — Мы знаем, что современное оборудование стоит огромных денег и большинству учебных заведений не по карману. Наш проект — ответ на этот вызов. Мы хотим, чтобы каждый студент или школьник мог прикоснуться к миру квантовой физики и проводить реальные эксперименты, независимо от возможностей своей школы или вуза.

Над проектом работает сильная команда физиков и программистов. Они создают точный симулятор, объединяя технологический опыт лаборатории виртуальных тренажеров с научными знаниями специалистов по квантовым технологиям.

Благодаря этой разработке студенты и школьники смогут проходить полноценный лабораторный практикум. А учебным заведениям не придется тратить миллионы на дорогостоящее оборудование.

Виртуальная квантовая лаборатория» дает студентам глубинное погружение в материал через практику, развивает теоретические и инженерные навыки, — поясняет Субботин. — Ее можно использовать в самых разных образовательных программах, где нужно экспериментально изучать квантовые эффекты.

Сферы применения лаборатории:

• Продвинутые школьные кружки и курсы в вузах.
• Корпоративные курсы для повышения квалификации сотрудников компаний, работающих с квантовыми технологиями.

В этой виртуальной лаборатории можно будет проводить самые яркие эксперименты на установках, которые есть лишь в нескольких ведущих университетах страны.

Победа в конкурсе «Студенческий стартап» от Фонда содействия инновациям — это не только грант, но и важное признание на федеральном уровне. „Для проекта это означает финансовую поддержку для ускорения разработки, а также стимул официально зарегистрировать компанию и начать активное пилотное внедрение платформы в образовательные программы партнеров“, — объясняет представитель МИФИ.

Планы у команды амбициозные. Сначала — регистрация юридического лица. Потом — расширение функционала платформы и добавление новых типов экспериментов. Параллельно ребята будут вести переговоры с потенциальными клиентами — вузами и образовательными онлайн-платформами.

Дорожная карта проекта

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

Ранее ученые создали световые вихри с контролируемой структурой.