Квантовые технологии и интеллектуальные производства будущего

Алтайский государственный университет 72 часа Заочная форма с ДОТ Институт химии и ХФТ

Введение в курс

С.А.

Сергей Александрович Безносюк

доктор физико-математических наук, профессор
руководитель проекта

ВВЕДЕНИЕ В КУРС
«КВАНТОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И БУДУЩИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДСТВА»

В настоящее время для определения уровня эффективности интеллектуального производства используют два термодинамических и один информационный показатели:

  1. снижение энергозатрат при производстве единицы продукции (энергетический U-фактор термодинамики);
  2. снижение тепловых потерь при производстве единицы продукции (энтропийный S-фактор термодинамики);
  3. рост объёма информационных ресурсов при производстве единицы продукции (информационный I-фактор информатики).

В интеллектуальных производствах будущего резко возрастёт значение третьего критерия. При снижении энергозатрат и теплопотерь потребуется информационный скачок технологий для получения кардинально новых продуктов ещё неведомой сложности.

В настоящее время эталонным высокоэффективным производителем, сочетающим сравнительно низкие энергозатраты и низкие теплопотери с высоким уровнем сложности скиллов, является человек. В древности человек с высокими энергетическими затратами и тепловыми потерями при низком уровне затрат интеллекта производил каменные ножи. Современный человек при более низких энергозатратах и теплопотерях производит огромное разнообразие сложных продуктов. Это было достигнуто развитием цивилизации за счёт разработки сложных информационных структур и систем высокотехнологических устройств, обеспечивающих рост высокоэффективного интеллектуального производства.

В будущем требуется кардинально изменить парадигму создания организационной и технологической среды интеллектуального производства. Таким прорывным изменением является разработка и внедрение информационных квантовых технологий в организацию процесса производства и в код самого квантового синтеза продуктов — «интеллектуальных материалов». Изучение этих вопросов будет основным в данном курсе.

Базовой основой разработки технологических производств интеллектуальных материалов будущего являются фундаментальные законы физики субатомных процессов — тех самых процессов, которые сейчас находятся в эпицентре так называемой всемирной второй квантовой революции. Данная революция не изменяет квантовые законы, она их применяет к разработке прорывных квантовых информационных технологий производства.

В лекционном курсе мы детально познакомимся с особенностями этого этапа технологического скачка развития цивилизации. Будет показано, как на основе применения квантово-полевых законов физики субатомных процессов можно реализовать процессы производства двух типов интеллектуальных материалов: квантовых бионических систем, лежащих в основе биомиметических организмов, и квантовых электромеханических систем — базовой основы иерархической многоуровневой организации высокоинтеллектуальных электромеханических роботов.

Название курса закономерно вытекает из вышеотмеченных рассуждений. В основе будущих высокоэффективных интеллектуальных производств лежат процессы на основе квантовой информации. А возможность совмещать её ведущую роль с низкими затратами энергии и тепла как раз и означает переход на более высокий уровень высокоэффективных интеллектуальных производств.

С уважением,
С.А. Безносюк

План лекций (12 занятий)

Учебные модули

План вебинаров (12 занятий)

Планируемые результаты обучения

Целевая аудитория

  • Научно-педагогические работники университетов
  • Научные сотрудники институтов РАН
  • Выпускники, магистранты, аспиранты
  • Исследователи: физика конденсированного состояния, оптоэлектроника, физическая химия, медицинская химия

ПК-1

Научно-исследовательские разработки в области квантовых технологий

Знания

Теоретические основы квантовых технологий, компьютерного наноинжиниринга и физикохимии экстремальных материалов

Умения

Планирование этапов исследования; представление результатов с использованием ИКТ

Опыт

Применение современного ПО для разработок в области квантовых технологий

ПК-2

Планирование НИР в составе научного коллектива

Знания

Методы планирования научно-исследовательской деятельности

Умения

Составление планов; применение расчетно-теоретических и экспериментальных методов

Опыт

Представление результатов с использованием ИКТ

ПК-3

Обработка и анализ научно-технической информации

Знания

Принципы обработки информации в области квантовых технологий

Умения

Поиск информации в научных базах данных

Опыт

Анализ и обобщение результатов исследований