Обычно о новой физике говорят в применении к элементарным частицам. Но мегагрант РНФ дал толчок употреблению этого термина в отношении солитонов (структурно устойчивая уединенная волна, распространяющаяся в нелинейной среде). История изучения солитона началась в августе 1834 года: на берегу канала Юнион вблизи шотландского города Эдинбург британский инженер-кораблестроитель Джон Скотт Рассел наблюдал на поверхности воды явление, которое он назвал solitary wave — «уединенная волна». Понятие солитона впервые было введено для описания нелинейных волн, взаимодействующих как частицы.
Проект «Нелинейные эффекты в макроскопических волновых системах и фотонных интегральных устройствах» в рамках программы мегагрантов Российского научного фонда будет в ближайшие пять лет реализован в Сколковском институте науки и технологий (Сколтехе). Руководитель проекта - кандидат физико-математических наук Андрей Гелаш (на снимке), который переехал на должность профессора Сколтеха из Политехнической школы Лозанны (Швейцария).
В рамках проекта органично сочетаются три направления. Первое — получение новых фундаментальных результатов исследований динамического и статистического поведения нелинейных волновых систем. Помните загадку уравнения Шредингера? В области статистического описания волновых нелинейных систем в рамках модели этого уравнения команда мегагранта опережает ученых других стран. И неудивительно, работы участников проекта опираются на мощные отечественные научные школы: В.Е. Захарова и Е.А. Кузнецова, Н.Н. Розанова, В.Б. Брагинского и многих других. Еще одна важная задача в теоретической части — верификация кинетического уравнения: надо определить границы его применимости.
Вторым направлением проекта станет разработка новых численных алгоритмов для оптических телекоммуникаций и других приложений. А третьим — экспериментальная демонстрация достигнутых результатов на базе лаборатории плазмоники и Центра инженерной физики Сколтеха.
— Самая амбициозная задача проекта — запустить экспериментальную платформу по исследованию диссипативных керровских солитонов на фотонных интегральных схемах собственного производства — этого в России в настоящий момент нет, несмотря на наличие сильных научных школ и продвинутых экспериментальных групп, — делится планами руководитель проекта. — Конечно, возможность решить подобную задачу дает только программа мегагрантов РНФ.
Надеюсь, к концу проекта мы увидим новую солитонную физику на чипе. Ту физику, которая нами предсказана, обеспечена устройствами и реализована. Если по окончании мегагранта РНФ у нас будет платформа новой солитонной физики, это даст еще много практических применений, достойных лучших фантазий теоретиков.
Подробности в материале Ольги Колесовой «Фотоника в миниатюре» в очередном номере газеты «Поиск».
