В статье затронуты актуальные проблемы в области волоконно-оптической передачи данных, связанные с постоянным ростом спроса на пропускную способность систем связи и их нелинейным откликом. Представлены основные методы машинного обучения, используемые для компенсации нелинейных искажений сигнала в когерентных линиях связи большой протяжённости, включая нейронные сети различной архитектуры. В работе подчёркнута перспективность решений на основе методов машинного обучения для увеличения производительности оптоволоконных систем связи, благодаря их способности получать эффективные и адаптивные схемы восстановления сигнала с низкой вычислительной сложностью.
Е.А. Анашкина, А.В. Андрианов
Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН, Нижний Новгород, Россия elena.anashkina@ipfran.ru
Ключевые слова: вынужденное комбинационное рассеяние, оптический микрорезонатор, многосердцевинное волокно, теллуритное стекло, лазер
Страницы: 15-26
Теоретически исследованы лазеры различных классов мощности от десятков мкВт до десятков Вт на основе эффекта вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР) света в волноводных элементах из теллуритных стёкол. Благодаря высокому коэффициенту ВКР-усиления и большому ВКР-сдвигу частоты, теллуритные стёкла являются перспективными материалами для развития лазерных источников на длине волны около 2,3 мкм при накачке на длине волны около 2 мкм. Проведено детальное численное моделирование ВКР-лазеров на основе односердцевинных и многосердцевинных специальных теллуритных волокон. Показано, что для оптимальных параметров эффективность преобразования мощности накачки в мощность ВКР-волны может превышать 50 %. Выполнено детальное моделирование маломощных ВКР-лазеров на основе высокодобротных микрорезонаторов, найдены оптимальные параметры и факторы, ограничивающие генерацию.
В.П. Драчев
Сколковский Институт науки и технологий, Москва, Россия v.drachev@skoltech.ru
Ключевые слова: плазмоника, нелинейная оптика, наночастицы металла
Страницы: 27-37
Рассмотрены резонансные свойства локального поля фрактальных кластеров металлов. Исследуются эффекты гигантского комбинационного рассеяния, усиления фотолюминесценции и нелинейных откликов. Демонстрируется, что модель Раутиана, основанная на квантовой теории нелинейности, предлагает более точное описание, чем предыдущие теории. Среди научных результатов теории Раутиана и его учеников можно выделить следующие: металлические наночастицы с диаметром <30 нм демонстрируют дискретные энергетические уровни в отличие от полупроводниковых квантовых точек; теория Раутиана предоставляет точное описание линейной части диэлектрической проницаемости, соответствующее классической модели Друде; кубическая нелинейная восприимчивость по модели Раутиана совпадает с экспериментом, указывая на вклад электронов проводимости.
И.И. Бетеров1,2,3,4 1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия beterov@isp.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия 3Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия 4Институт лазерной физики СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: квантовая информатика, кубиты, одиночные атомы, оптические ловушки
Страницы: 38-48
В статье представлен краткий обзор современных достижений в квантовой информатике, проблем и перспектив развития квантовых вычислений. Обсуждаются элементарная математическая модель квантовых вычислений и понятие квантового превосходства. Рассматривается применение ультрахолодных атомов для реализации квантовых процессоров.
А.С. Плешков, А.В. Коляко, Д.Б. Третьяков, И.И. Рябцев, И.Г. Неизвестный
Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия pleshkov@isp.nsc.ru
Ключевые слова: квантовые коммуникации, протокол BB84, поляризационное кодирование, детекторы одиночных фотонов
Страницы: 49-58
Экспериментально исследована работа созданной нами атмосферной установки для генерации квантового ключа, использующей протокол квантовой криптографии BB84 и поляризационное кодирование. Скорость генерации «просеянного» квантового ключа и уровень ошибочных битов в нём оставались постоянными в течение 1 ч и равнялись 7558 ± 83 бит/с и 5 , 1 ± 0 , 84 % соответственно при расстоянии между передатчиком и приёмником 20 м. Для приведённых параметров установки рассчитан минимально возможный коэффициент пропускания квантового канала, обеспечивающий секретность квантового ключа.
И.Е. Тысченко1, Чж. Сы1,2, С.Г. Черкова1, В.П. Попов1 1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия tys@isp.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия amaoshihaomao@gmail.com
Ключевые слова: ионная имплантация, SiO, InAs, нанокристаллы, фотолюминесценция
Страницы: 59-65
Исследована фотолюминесценция в видимом спектральном диапазоне при комнатной температуре плёнок SiO2, имплантированных ионами In+ и As+ в зависимости от энергии ионов As+, температуры последующего отжига и длины волны возбуждающего излучения. Использовались ионы As+ с энергиями 40, 80 или 135 кэВ и ионы In+ с энергией 50 кэВ, при которых соотношение средних проективных пробегов ионов RpAs/RpIn составляло 1, 2 или 3 соответственно. Последующий отжиг проводился при температуре 900 и 1100 °C. Спектры фотолюминесценции возбуждались излучением лазера с длинами волн λ ex = 442 и 473 нм. В спектрах фотолюминесценции при возбуждении с λ ex = 473 нм наблюдался пик 550 нм, энергетическое положение которого смещалось к 520-530 нм при λ ex = 442 нм. Увеличение соотношения RpAs/RpIn сопровождалось уменьшением интенсивности фотолюминесценции, а также изменением соотношения интенсивности пиков в зависимости от температуры отжига. Наблюдаемый эффект обсуждается с точки зрения рекомбинации электронов и дырок в нанокристаллах InAs.
А.А. Глушак1,2,3,4,5,6, В.М. Аульченко1, В.В. Жуланов1,2, Л.И. Шехтман1,2,4,6 1Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия a.a.glushak@inp.nsk.su 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия v.v.zhulanov@inp.nsk.su 3Центр коллективного пользования СКИФ Института катализа им. Г. К. Борескова, Новосибирск, Россия 4Томский государственный университет, Томск, Россия l.i.shekhtman@inp.nsk.su 5Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия 6Институт химии твёрдого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: синхротронное излучение, координатный рентгеновский детектор, микрополосковый сенсор, канал регистрации, усилитель сигналов
Страницы: 66-72
Представлена разработка многоканальной специализированной интегральной микросхемы (ASIC) для регистрации и обработки сигналов с микрополосковых сенсоров в координатных детекторах синхротронного излучения, разрабатываемых в ИЯФ СО РАН для оснащения экспериментальных станций ЦКП СКИФ. Микросхема содержит 64 независимых канала регистрации фотонов с 4 порогами разделения по энергиям. Диапазон регистрируемых энергий составляет от 3 до 60 кэВ. Подробно описана структура и основные параметры электроники канала регистрации для прямого счёта фотонов.
Л.Т. Ретюнских
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия retunlar@gmail.com
Ключевые слова: образование, просвещение, пайдейя, философствование, критическое мышление, творческое мышление, виртуальная реальность, цифровая среда, преподавание философии
Страницы: 111-134
Введение. С целью исследования образования как социокультурного феномена и для выявления его наиболее эффективной стратегии в условиях современности отмечается наличие двух базовых моделей образования: информационной и исследовательской. Исследовательскую модель целесообразно связать с античной пайдейей и кантовской идеей образования как Просвещения, где учитель становится помощником обучающегося в овладении новыми навыками мышления; информационную - с кумулятивным накоплением знаний, определяющим функционал учителя в качестве носителя информации. Актуально подчеркнуть философскую составляющую образования на всех его уровнях, формах и содержании. Методология. Статья является теоретической в области философии образования с использованием диалектической, герменевтической и экзистенциальной методологий и применением таких теоретических методов, как анализ, синтез, интерпретация, концептуализация, проблематизация. Обсуждение. Для формирования самостоятельного, творческого и зрелого мышления в условиях информационного общества и его нарастающей цифровизации предложено отрефлексировать такие точки зрения, как пайдейя вчера и сегодня; образование как развитие мышления; образование: информирование и мышление; творческое мышление как умение пользоваться собственным умом; вызовы современности и образование (виртуальное и реальное); философия - инструмент образования как Просвещения. Взгляд на образование с позиций кантовского понимания Просвещения позволил существенно дополнить имеющиеся в современной философии и педагогике интерпретации основных его целей и задач, что представляется новым аспектом изучаемой проблемы. Кроме того, новизну исследования определяет позиция, обосновывающая преемственность исторически сложившихся моделей образования и роль философской составляющей образования как способа его развития в рамках парадигмы Просвещения. Заключение. Результаты исследования могут быть использованы как методология формирования принципов образовательной деятельности и как материал учебных курсов по философии образования для студентов педагогических и философских специальностей.
С.Г. Доронина
Институт философии Национальной академии наук Беларуси, Минск, Беларусь svetadoris@mail.ru
Ключевые слова: философия с детьми, образование, философские практики, исследовательское сообщество, рефлексивное мышление, учебные программы, инновации
Страницы: 135-149
Введение. В статье осуществляется одна из первых в Беларуси попыток пересмотреть подходы планирования учебных программ в школе с учетом актуальных потребностей детей с опорой на основные идеи и методы всемирно известного движения «Философия для детей». Продемонстрирован образовательно-воспитательный, социально-культурный потенциал философии для детей в развитии навыков, которые в обычных школьных программах либо не учтены, либо отодвигаются на второй план. Методология. Рассмотрены преимущества педагогической модели «Исследовательское сообщество», ее влияние на школьную среду, формирование ценностей, культивирование умений, тесно связанных с этико-философским восприятием и мышлением и социальными навыками адаптации у детей. Обсуждение. В статье представлены эмпирические данные и рефлексия успешных попыток зарубежных коллег по интегрированию философии для детей в воспитательно-образовательный процесс, собственно российских практик, проводимых в рамках дополнительного образования. Заключение. Специальная пере- и подготовка специалистов, желающих работать в сфере педагогических практик планирования школьных программ в модели «Философия для детей», имеют необходимый ценностный критерий - гармоничное и нравственное/духовное развитие. Являясь полисемантичным понятием, гармоничное развитие включает спектр таких критериев, как нравственные ценности, смысл жизни, культурный, человеческий и социальный капитал, эстетическое восприятие, включающие сложные понятия «красота», «мудрость», «любовь», «добро», «одиночество», «понимание» и многие другие, лежащие в основе социально-культурного и интеллектуального формирования подрастающего поколения.
Введение. Категория «общественное воспитание» имеет исторически обусловленные корни и исследуется на протяжении всей истории развития философско-педагогической мысли. В статье осуществляется анализ основных свойств этой категории в аспекте универсальности и контекстуальности. Цель статьи состоит в характеристике свойств универсальности и контекстуальности общественного воспитания как философской категории посредством теоретической реконструкции ее исторического развития. Методология. В ходе исследования использовались системно-исторический и категориальный подходы. Обсуждение. Раскрывается историческая фабула формирования категории «общественное воспитание» начиная с Античности. Уже в работах Аристотеля и Платона прослеживается оперирование категорией «общественное воспитание» в отношении граждан. В Средневековье происходит дальнейшая дифференциация категории по формам, средствам и способам принадлежности к определенной общности людей. Эпоха Возрождения обнаруживает дихотомические противоречия в общественном воспитании. Эпоха Просвещения подталкивает к раскрытию общественного воспитания как природосообразного. Новое время задает теоретизированный характер терминологического оформления этой категории. Заключение. Категория «общественное воспитание» имеет всеобщий характер в силу того, что воспитание охватывает все страты, слои, группы населения. Это демонстрирует ее универсальность, так как категория отражает единство применимости для всего. Формирование категории «общественное воспитание» происходило на основе учета времени и пространства, в качестве которого выступала социальная среда конкретного исторического периода. Это приводило к тому, что в категорию вкладывался разный смысл, где присутствовала диада «текст - контекст» и перенос как основной механизм смыслообразования, что указывает на контекстуальность категории «общественное воспитание».