Квантовый скачок МИСиС: от металлургии к физике микромира

Квантовый скачок МИСиС: от металлургии к физике микромира
Источник: Архив МИСИС

История Московского института стали — это путь грандиозной технологической трансформации: от выплавки элементарного чугуна и рельсового полотна до создания материалов для термоядерных реакторов, где температура плазмы многократно превышает солнечную.

Фундаментальный сдвиг произошел в 1940-х годах в разгар атомной гонки. Инженерам старой закалки пришлось стремительно осваивать квантовую механику, поскольку в условиях реакторного облучения металлы демонстрировали аномальное поведение, не поддающееся классическим законам металлургии. В этот период атомный проект возглавил первый ректор института Авраамий Завенягин, а на кафедрах начали работу блестящие ученики школы Льва Ландау.

В 1918 году страна остро нуждалась в металле для элементарного выживания. Производство чугуна упало до критической четверти довоенного уровня, парализовав железные дороги и сельское хозяйство. Ответом на этот вызов стало создание Московской горной академии (МГА), где металлургическое отделение заняло стратегические позиции.

Становление и эпоха «стальных наркомов»

В 1930 году академия была реорганизована в шесть независимых вузов. Так на свет появился МИС — Московский институт стали. В те годы он функционировал как кузница кадров для тяжелой индустрии. Выпускники МИС быстро сформировали техническую элиту страны, заняв руководящие посты в наркоматах и на крупнейших комбинатах. Среди них были Ефим Славский и Авраамий Завенягин — ключевые фигуры, которые позже станут идеологами советского атомного проекта.

В годы войны институт не прекращал работу. Ученые совершили технологический прорыв, разработав методы замены дефицитного никеля азотом и создав портативные экспресс-анализаторы сплавов для оборонных нужд. Специалисты, находившиеся в эвакуации, смогли в кратчайшие сроки удвоить добычу угля в Карагандинском бассейне, обеспечив промышленность энергией.

Студенты института стали за работой

От прикладной металлургии к фундаментальной физике

Послевоенный период ознаменовался сменой парадигмы: от узкой подготовки производственников вуз перешел к глубокой науке. В 1948 году открылся физико-химический факультет, где готовили специалистов для сверхсекретных атомных разработок. Научную планку здесь задавали представители школы Ландау, интегрируя теоретическую физику в материаловедение.

Первые выпускники этого направления заложили основы ядерной индустрии, осваивая работу с редкими и радиоактивными изотопами. Институт стал интеллектуальным донором атомного проекта, который курировал Авраамий Завенягин — человек незаурядной воли, сумевший в свое время отстоять позиции академика Губкина перед лицом высшего руководства страны.

Портрет Авраамия Завенягина
Авраамий Завенягин — ректор, изменивший вектор развития института

В 1960-х годах под руководством Вячеслава Елютина институт расширил свои компетенции до полупроводниковой электроники. Появились факультеты редких металлов и полупроводниковых приборов, а вуз получил привычное название — Московский институт стали и сплавов (МИСиС). В этот период в его стенах работал выдающийся физик Алексей Абрикосов. Его исследования магнитных свойств сверхпроводников, проводившиеся именно в мисисовский период, десятилетия спустя были отмечены Нобелевской премией.

Алексей Абрикосов в лаборатории
Нобелевский лауреат Алексей Абрикосов (справа)

Технологии для мирного атома и мегасайенс-проектов

Для атомной энергетики требовались материалы беспрецедентной чистоты. Ученые МИСиС довели метод зонной плавки до совершенства, достигнув чистоты материалов в 99,9999%. Также были созданы радиационно стойкие сплавы с уникальной кристаллической решеткой, способной «залечивать» повреждения от нейтронных ударов, что предотвращало разрушение реакторов.

В современную эпоху МИСИС (ныне НИТУ МИСИС) укрепил статус ведущего исследовательского центра. Институт активно участвует в экспериментах ЦЕРНа: инженеры разработали мюонный щит для проекта SHiP и радиационно стойкие абсорберы для Большого адронного коллайдера.

Инновации коснулись и медицины. Совместно с центром LIFT были разработаны «умные» хирургические нити. Благодаря уникальной технологии полимерное волокно покрывается антибактериальным составом, который высвобождается постепенно, обеспечивая защиту от инфекций в течение двух недель и ускоряя регенерацию тканей.

Разработка биомедицинских материалов

Квантовые горизонты и интеллектуальный шум

Сегодня приоритетным направлением стали квантовые вычисления. Исследователи университета нашли способ использовать квантовый шум — фактор, который обычно считается помехой, — для оптимизации алгоритмов. Разработанный протокол управления шумовыми каналами позволяет квантовым нейросетям эффективнее находить глобальные минимумы в сложных вычислениях.

Этот метод не требует наращивания вычислительных мощностей и применим как в классических симуляторах, так и в реальных квантовых процессорах. Таким образом, преемственность фундаментальной науки Ландау и Абрикосова продолжает определять облик современных инженерных решений, открывая новые возможности в эпоху цифровой трансформации.

 

Источник

Читайте также