Программа направлена на подготовку специалистов, владеющих передовыми знаниями в физике, нанотехнологиях и информационных технологиях, программа готовит специалистов для работы в сферах научных исследований, инноваций и разработки технологий. Выпускники способны разрабатывать и внедрять процессы производства перспективных материалов, изделий нано- и микроэлектроники, электронных приборов, а также решать задачи проектирования и мониторинга сложных систем и состояния окружающей среды.

Образовательная программа сочетает фундаментальные знания в физике, математике и информационных технологиях, что открывает возможности для работы в областях, требующих совмещения компетенций, например, в разработке наноматериалов, микроэлектроники и автоматизации.

Программа ориентирована на актуальные потребности рынка труда, включая создание перспективных наноматериалов, работу с комплексными системами мониторинга и разработку гибридных технологий на стыке физики и ИТ.

Практико-ориентированная программа (студенты получают возможность совмещения обучения с работой по специальности со 2 курса).

Студенты имеют доступ к зарубежным стажировкам и обменным программам. Например, студентка Екатерина Боева из 4 курса проходила стажировку в Китайской Народной Республике, что свидетельствует о высоком уровне подготовки и востребованности студентов на международной арене.

Широкий охват потенциальной профессиональной деятельности выпускников и высокая востребованность на рынке труда, связанные с получением необходимых компетенций, ориентированных на практическую работу в приоритетных направлениях научно-технологического развития и соответствующих перечню важнейших наукоемких технологий, утвержденному указом Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 г. N 529, а именно:

• технологии создания материалов с заданными свойствами и эксплуатационными характеристиками;
• технологии микроэлектроники и фотоники для систем хранения, обработки, передачи и защиты информации;
• технологии создания отечественных средств производства и научного приборостроения;
• наличие у выпускников программы не только теоретических знаний, необходимых для прикладных проектов, но и инженерных навыков для работы с техникой и по части разработки прикладных программ, например, по моделированию, и производству новых оптических приборов, а также синтезу тонкопленочных многослойных оптико- и нано-покрытий.

Общие характеристики практической подготовки:

• получение обучающимися необходимых первичных профессиональных умений, навыков и опыта научно-исследовательской работы, ориентированной на практическое применение результатов исследований с применением методов физики и/или математики в сфере информационных технологий, опто- и нанотехнологий, в том для разработки функционального программного обеспечения, протоколов и программ, реализующих информационное взаимодействие, разработка ПО для; моделирования, тестирование программных продуктов и аппаратных комплексов;
• получение навыков подготовки и согласования комплектов документации по предлагаемым к внедрению технологическим процессам с ответственными исполнителями смежных под-разделений согласно бизнес-процессу систем менеджмента с применением современных компьютерных технологий;
• проведение экспериментов по заданным методикам с обработкой и анализом их результатов, составлять описания выполненных исследований и подготавливать данные для разработки научных обзоров и публикаций посредством использования современных программных решений в области математического моделирования, статистического анализа.

Общие характеристики индустриальных и технологических партнеров:

• АО «ЗАСЛОН» − крупнейший научно-технический центр по разработке современных систем и комплексов, осуществляет деятельность в области информационных технологий; имеет опыт и компетенции области разработки, производства и поставки информационных и комплексных систем автоматизированного управления, программного обеспечения, приборостроения и микроэлектроники радио и оптического диапазонов
• НПО Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова – многопрофильный институт, занимающийся разработкой, испытанием и производством опытных партий оптических, лазерных и цветных стекол, оптических, лазерных и нелинейных моно- и поликристаллов, стеклокерамики, огнеупорной керамики, оптических волокон и изделий на их основе
• ООО «ТИДЕКС» − научно-производственная компания, организованная как оптический центр учеными из Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН
• АО «НИИ «Гириконд» – научно-производственное предприятие, разработчик и изготовитель современных изделий оптико-электронной техники двойного назначения
• ООО «Балтикфлекс» – лидер российского рынка по предоставлению инженерных решений в области мобильных трубопроводных систем

Направления научных исследований, проводимых студентами:

• поиск структуры и напыление тонкоплёночных оптических покрытий;
• разработка методов определения оптических констант для поглощающих и светоделительных покрытий;
• математическое моделирование и синтез ахроматических светоделительных покрытий;
• разработка программного обеспечения для анализа оптических спектров пленок;
• определение оптических констант монокристаллов;
• синтез широкополосных светоделительных покрытий;
• разработка конструкций нано-электронных приборов и систем;
• исследование оптических и структурных свойств пленок;
• квантовые вычисления;
• квантовые компьютеры.

В состав материально-технического обеспечения кафедры для реализации НИР и различных проектов имеется уникальная установка промышленного образца – современная установка вакуумного нанесения покрытий УВРИ-2.

Установка УВРИ-2 обеспечивает нанесение равномерных по толщине и физиче-ским свойствам покрытий на подложки, изготовленные из различных материалов (кера-мика, кремний, кварцевое стекло и др.). Так же в наличии кафедры имеются спектрофотометры, которые охватывают весь диапазон от видимого до дальнего ИК.

Среди применяемых ИТ решений необходимо выделить постоянно модернизированное, разработанное на кафедре Физики ГУАП и запатентованное программное обеспечение, предназначенное для синтеза, анализа и предпроизводсвенного контроля напыляемых нанопокрытий.

Темы ВКР:

• Разработка метода динамического контроля толщины слоя в процессе осаждения пленки в вакууме
• Синтез широкополосных антиотражающих покрытий на основе метода эквивалентных слоев
• Разработка спектрофотометрического метода определения оптических постоянных тонких пленок
• Разработка метода анализа устойчивости просветляющих покрытиях к вариациям параметров слоев
• Разработка антиотражающих покрытий на материалах с высоким коэффициентом поглощения
• Разработка защитных покрытий для кристаллов
• Разработка системы автоматической защиты от протечек с оптическим обнаружителем жидкости

Описание приобретаемых в процессе обучения знаний, умений, навыков:

• способен участвовать во внедрении инновационных технологических процессов и объектов новой техники;
• способен участвовать в модернизации существующих, разработке и внедрении новых методов контроля качества материалов, производственно-технологических процессов и готовой продукции в сфере высоких и наукоемких технологий;
• готов к квалифицированному использованию исходных данных, материалов, оборудования, методов математического и физического моделирования производственно-технологических процессов и характеристик наукоемких технических устройств и объектов, включая использование алгоритмов и программ расчета их параметров;
• готов участвовать в создании новых физических и математических методов сертификации и испытаний объектов техники и технологии;
• способен к разработке функциональных и структурных схем приборов оптического диапазона, квантовых компьютеров и др.;
• способен к разработке базовых технологических процессов, применяемых в производстве материалов и компонентов, нано- и микросистемной техники.

Профессии выпускников:

• инженер по проектированию вакуумного технологического оборудования,
• инженер по разработке технологии производства приборов квантовой электроники и фотоники,
• инженер-разработчик новых наноматерилов и наноструктур,
• инженер-разработчик в области квантовых вычислений,
• инженер-проектировщик инновационных оптических систем,
• проектировщик умных материалов,
• дизайнер-технолог новых материалов,
• специалист по нанофотонике и метаматериалам,
• специалист по математическому и физическому моделированию.

Описание возможной карьеры:

• востребованность будущих выпускников среди потенциальных работодателей, в том числе на основе данных проведенного предварительного анализа – высокая;
• выпускников новой направленности готовы принять на работу ведущие предприятия Санкт-Петербурга и Москвы, такие как АО «Заслон», ЦКБ МТ «Рубин», СКБ «Кольцова», ООО «Тидекс», АО «НИИ «Гириконд», ЛОМО, АО «НПО» ГОИ им. С.И. Вавилова, ПАО «ЦНПО Ленинец», ФГУП «Крыловский государственный научный цент», ПИЯФ, завод «Арсенал», «Солар ТИИ», «Геофизик – Космос НПП», «Оптолекс», «Оптические приборы и фототехника»;
• три четверти студентов со второго курса совмещают учебу с работой по индивидуальному графику на инженерных должностях. Такое гибкое расписание позволяет студентам эффективно организовывать свое время и совмещать учебу с получением профессионального опыта.