
ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ

12.04.03 Фотоника и оптоинформатика
Контрактных - 4
16.04.01 Техническая физика
Контрактных - 20
Конкурс «Портфолио» Университета ИТМО
Конкурс докладов «Конгресс молодых ученых»
Перезачет результатов итоговой государственной аттестации
конкурс лучших научных работ стажировки физико-технического факультета
Медалист/победитель "Я-профессионал"

ДОКУМЕНТЫ
ПАРТНЕРЫ ПРОГРАММЫ
ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ
Магистерская программа «Квантовые и гибридные материалы» Университета ИТМО готовит профессионалов, специализирующихся на междисциплинарных исследованиях в области квантово-механического моделирования новых материалов и низкоразмерных систем, а также экспериментальных исследованиях в сфере нанофотоники, наук о материалах и наук о жизни.
Обучение на программе подразумевает выбор одной из двух специализаций:
- Квантовые материалы / Quantum materials (компьютерное моделирование функциональных материалов и физика низкоразмерных структур)
- Гибридные материалы / Hybrid materials (специальные разделы химии и клеточной биологии, науки о материалах, экспериментальная нанофотоника)
АКТУАЛЬНОСТЬ И ЗНАЧИМОСТЬ ПРОГРАММЫ
Стремительный прогресс в области использования различных численных подходов к решению задач материаловедения позволяет существенно ускорить поиск соединений с уникальными оптическими, магнитными и электрическими свойствами. Между тем, современные первопринципные подходы остаются довольно время- и ресурсозатратными и не позволяют при этом выйти за предел 1000 атомов при проведении расчета. Существенное ускорение предполагается получить за счет использования гибридных квантово-классических алгоритмов.
Междисциплинарный подход к обучению в магистратуре позволяет сочетать передовые направления исследований современной науки, что открывает широкие возможности для выпускников и их востребованность в науке и индустрии. В программе сочетаются курсы по квантово-механическому моделированию новых материалов, современным методам оптической микро- и спектроскопии, введению в материаловедение, квантовой оптике, спинтронике, методам машинного обучения. Интерес к специалистам, обладающим квалификацией в данной области, проявляют ведущие институты и компании.
ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ
Цель магистерской программы состоит в подготовке специалистов, обладающих профессиональными знаниями и практическими навыками для научно-исследовательской деятельности в актуальной в области квантового материаловедения.
ДИСЦИПЛИНЫ
Квантовая механика
Курс направлен на знакомство студентов с основными понятиями и методами в современной квантовой механике. Курс включает в себя описание методики расчета зонных структур методами сильно связанных электронов, основы теории неравновесных квантовых систем, теорию линейного отклика, введение в теорию топологических изоляторов, основы диаграммной техники и функциональных интегралов.
Математические методы в физике
В рамках курса студенты познакомятся с основными математическими методами в физике. Курс включает в себя основы линейной алгебры (базовые операции с матрицами, собственные числа и собственные вектора, унитарные преобразования), базовые навыки решения дифференциальных уравнений и интегральных уравнений, основы теории функции комплексного переменного. Курс направлен на овладение базовыми навыками решения конкретных элементарных математических задач.
Методы квантовой химии
Курс направлен на знакомство с теоретическими методами квантовой химии. Работа в рамках курса будет сфокусирована на использовании численных пакетов для расчета структуры и электронных свойств сложных органических и неорганических соединений.
Вычислительная физика
Курс направлен на овладение навыков численного решения дифференциальных уравнений в частных производных и интегро-дифференциальных уравнений, наиболее часто встречающихся в физических задачах.
Физика двумерных систем
Курс направлен на знакомство с основами электронной теории двумерных материалов. В рамках курса студенты познакомятся с основными классами двумерных материалов, таких как графен. Будут описаны базовые электронные, термодинамические и оптические свойства таких систем.
ПРЕПОДАВАТЕЛИ













ПРАКТИКА И СТАЖИРОВКИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
Предполагается обязательная стажировка за границей в Университетах-партнерах программы.
НАБОР КОМПЕТЕНЦИЙ
Выпускники программы компетентны в:
- применении численных и аналитических методов решения многочастичной квантовой механики
- применении современных методик исследований низкоразмерных материалов
- владении навыками компьютерного моделирования характеристик функциональных квантовых материалов
- владении базовыми навыками создания микро и наноструктур с помощью современных технологических методов
- владении методикой разработки математических и физических моделей исследуемых процессов, явлений и объектов, относящихся к профессиональной сфере
- решении задач выбора и оценки эффективности различных архитектурных и структурных решений при компьютерном моделировании
ТРУДОУСТРОЙСТВО И ВОСТРЕБОВАННОСТЬ ПРОФЕССИИ
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.