В петербургском ЛЭТИ второй год продолжает свою работу уникальная лаборатория для исследований в области резервуарных вычислений

Петербургские ученые продолжают научные разработки в области магноники на базе новой лаборатории в СПбГЭТУ «ЛЭТИ».

Лаборатория магноники и радиофотоники имени Б.А. Калиникоса открыта в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» в 2021 году в рамках мегагранта Правительства Российской Федерации, направленного на реализацию научно-исследовательского проекта «Резервуарные компьютеры на принципах магноники как новое направление искусственных нейронных сетей».

Главная задача лаборатории – обнаружение и исследование физических эффектов, которые затем можно положить в основу работы резервуарного вычислительного устройства. Резервуарные вычисления – это современное и перспективное направление в области искусственного интеллекта. Оно основано на предположении, что традиционную нейросеть можно заменить неким резервуаром с виртуальными нейронами. Недавно было показано, что роль такого резервуара могут играть нелинейные динамические системы, обладающие памятью. Разработка резервуарных компьютеров позволит развить новые технологии вычислений, анализа и передачи больших объемов данных.

«Мы очень рады, что в прошлом году была открыта на нашей кафедре такая лаборатория и, несмотря на ее недавнее открытие, в ней уже получены важные научные результаты». – Заведующий кафедрой физической электроники и технологии Александр Анатольевич Семенов

В лаборатории научная группа кафедры физической электроники и технологии (ФЭТ) проводит фундаментальные исследования в области магноники – раздела физики, изучающего свойства спиновых волн и их квантов «магнонов», которые существуют в магнитных материалах и могут использоваться в качестве носителей информации, то есть в качестве альтернативы уже хорошо известным электронам и фотонам.

«Сейчас в лаборатории проводятся эксперименты по разработке резервуарных компьютеров на принципах магноники, исследуются их возможности и пути улучшения характеристик». – Руководитель лаборатории, профессор кафедры физической электроники и технологии Алексей Борисович Устинов

Помимо этого, на базе лаборатории проходят учебные занятия для студентов и аспирантов факультета электроники (ФЭЛ) – здесь они проводят исследования, результаты которых используются при написании выпускных квалификационных работ, а также проходят производственную практику.

Лаборатория оснащена современными СВЧ-генераторами, СВЧ-векторными анализаторами цепей, анализаторами спектра, генераторами произвольной формы и СВЧ-осциллографами с уникальными параметрами, позволяющими проводить исследования до частот порядка 100 ГГц. В будущем планируется дооснащение полуавтоматической зондовой станцией, которая позволит проводить совместные оптические и СВЧ измерения интегральных магнонных и радиофотонных схем.

Лаборатория может выполнять комплексное и междисциплинарное решение задач в области магноники, фотоники и радиофотоники по заказу сторонних организаций.

«Мы ведем переговоры с различными предприятиями и если у них есть потребность, то мы можем либо проводить измерения, либо разрабатывать устройства», – отмечает Алексей Борисович Устинов.

Лаборатория развивается в рамках программы международного сотрудничества российских вузов и научных организаций с учеными мирового уровня и ведущими зарубежными научно-образовательными центрами в сферах науки, образования и инноваций. Программа стартовала 9 апреля 2010 года с принятием Правительством Российской Федерации Постановления №220.