Темы совместных проектов в области фотоники и технологий для наноэлектроники были обсуждены в рамках международного семинара по вопросам сотрудничества ЕС со странами Восточной Европы и Центральной Азии, состоявшегося в Минске в мае текущего года. Мероприятие продолжило серию встреч экспертов по реализации приоритетного направления «Информационные и коммуникационные технологии» 7-й Рамочной программы научно-технологического развития ЕС (7-й РП). Результат семинара — согласованные предложения для включения в программу будущих конкурсов 7-й РП по ИКТ с обязательным или рекомендованным участием научных коллективов из Восточной Европы и Центральной Азии.

Фотоника и технологии для наноэлектроники не случайно оказались в фокусе интересов экспертов. Альтернативные подходы к разработке компонентов и систем, включая наноэлектронику, использование новых материалов (органических, биоэлектронных и др.) станут, по мнению специалистов, основой большинства технологических разработок на ближайшее десятилетие. Они открывают двери для создания широкого спектра ИКТ-продуктов и сервисов — систем для освещения и генерации энергии, искусственных органов, мобильных и беспроводных устройств и др.
Исследования по этим направлениям интенсивно развиваются во многих странах, включая ЕС и СНГ, в том числе и в Беларуси. Так, мировой рынок фотоники в 2008 г. составил 270 млрд евро. Пятая его часть приходится на ЕС, конкурентные преимущества которого сконцентрированы в сфере коммуникаций, измерений и безопасности, производства лазеров, медицине и освещении. По этим направлениям доля Евросоюза оценивается в 45%.
Общие расходы на НИОКР в сфере ИКТ составляют в Европе около 37,5 млрд евро в год. Из них 33 млрд приходится на частный сектор. Однако высокорисковые и средне- и долгосрочные научные исследования крупными компаниями ведутся в весьма ограниченном масштабе: их доля составляет менее 15%, или 3,5—4 млрд ежегодно. Задача 7-й РП — восполнить этот пробел и сконцентрировать свои бюджетные возможности главным образом на тех областях, куда сильно зависящие от рынка компании инвестируют неохотно.
В состоянии ли она сделать это? Есть основания пролагать, что да. В корпоративных научных центрах крупнейших компаний ЕС, работающих в сфере компонентов, встроенных систем, сетей и сервиса и распоряжающихся суммарным годовым бюджетом на НИОКР около 22 млрд евро, работает 6 тыс. исследователей. Для сравнения: 7-я РП имеет возможность профинансировать более 15 тыс. научных работников в год. Имея четкую ориентацию на тесное партнерство с корпорациями, она помогает промышленности делать рискованные шаги для получения больших дивидендов в будущем.
Раздел 3 программы ИКТ — «Альтернативные подходы к компонентам и системам» — включает исследования в области электронных и фотонных компонентов, интегрированных микро- и наносистем, встроенных систем, технологий мониторинга и контроля. Его содержание отражает разнообразные технологические задачи, такие как дальнейшая миниатюризация и увеличение производительности, повышение функциональности и альтернативные подходы к новым компонентам и системам, в том числе новые наноэлект¬ронные устройства, фотоника и органическая электроника. На реализацию проектов по этому разделу в 2011—2012 гг. в 7-й РП выделяется 605 млн евро, что на 8% больше, чем в 2009—2010 гг. Рост финансирования НИОКР по фотонике составляет около 30%.
Несмотря на тот факт, что наиболее важные отрасли промышленности ЕС в значительной степени пострадали от кризиса, в частности, производство ИК- оборудования и полупроводников снизилось в прошлом году более чем на 30%, инвестиции в НИОКР остались относительно стабильными. Продолжающийся кризис не снизил конкурентное давление на европейскую ИКТ-промышленность со стороны развивающихся быстрыми темпами Азии и БРИК. Не перестают расти потребности населения Европы и спрос с политиков, которые обязаны предложить новый баланс между устойчивостью, благосостоянием и экономическим ростом. В этих условиях международное сотрудничество из возможного становится для ЕС необходимым инструментом для решения глобальных проблем и создания взаимовыгодных альянсов для целей технологического и социально-экономического развития.
В каких же направлениях сегодня эксперты видят потенциал для усиления кооперации ЕС и стран Восточной Европы и Центральной Азии?
По мнению специалистов, современные кремниевые технологии достигли своих пределов с точки зрения возможности передачи данных, степени их обработки, энергопотребления и др. Ученые видят выход в интеграции фотонных и наноэлектронных компонентов в платформы, основанные на кремнии. Эта тематика — на пике интереса как в ЕС, так и в СНГ, достижения есть у обеих сторон, однако научные подходы различаются. Пожалуй, это один из тех примеров, когда ученые ЕС и СНГ, работая совместно, могут реально продвинуться вперед за счет использования комплементарных подходов. Комбинация значительного опыта в моделировании и симуляции, уникальные подходы в области наносинтеза полупроводников и последние достижения в сфере фотоники обеспечат консорциумам ЕС и СНГ лидирующие позиции в создании платформ на основе кремния.
Второе перспективное направление — квантовые информационные технологии (КИТ). В исследования по этой тематике в ЕС вовлечены более 50 университетов и 20 промышленных компаний. Часть из них поддерживаются Европейской комиссией через рамочные программы. В одном из проектов — EQUIND — участвует Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси.
За последние 20 лет белорусские физики совместно с европейскими коллегами провели серию крупных международных конференций по квантовой информации и квантовой оптике, а также несколько семинаров по линии НАТО. Исследования по КИТ интенсивно развиваются в России и ряде других стран СНГ, в том числе в рамках трехсторонних соглашений Франция — Россия — Беларусь и Россия — Германия — Франция. Невероятная широта возможностей, предоставляемых КИТ, предполагает мультидисциплинарные подходы с применением достижений теоретической и практической физики, информатики, математики, материаловедения и инженерии, а также интеграции усилий ученых и подходов, разрабатываемых в разных странах.
Следующая тема, включенная в число приоритетных, — фотонные биосенсорные технологии для использования в медицине и мониторинге окружающей среды. Диагностика и профилактика заболеваний, оценка процесса лечения, биодетекция — вот далеко не полный список приложений биосенсоров. Усилия двух регионов, по мнению экспертов, целесообразно объединить на разработке мультипараметрических сенсорных платформ, обеспечивающих мониторинг биовзаимодействий в режиме реального времени и с минимально низкими пределами детекции для применения в ситуациях, когда время анализа и его чувствительность являются определяющими факторами.
Углеродные наноструктуры и их композиты обладают уникальными свойствами, которые могут быть использованы для разработки новых ИКТ-компонентов с весьма широким спектром применения. Ученые СНГ и ЕС готовы объединить усилия и результаты в комплементарных областях — и это четвертая предложенная на семинаре тема для совместной реализации через 7-ю РП.
Наконец, последнее, на что пал выбор экс¬пертов, — моделирование и симуляция в микро- и наноустройствах и системах.
Перечисленные темы проектов представлены в Еврокомиссию и, хочется верить, появятся в программе будущих конкурсов. В прошлом году подобные семинары прошли по направлениям «Здоровье», «Транспорт» и «Окружающая среда». Часть рекомендаций, данных на них учеными, уже нашли свое отражение в программе конкурсов 2011 г. по первому разделу и гарантировали включение в международные консорциумы коллективов из СНГ по теме «Популяционные генетические исследования кардиометаболических нарушений среди населения ЕС и Восточной Европы и Центральной Азии» с объемом финансирования со стороны Еврокомиссии в 6 млн евро.
С материалами семинара можно ознакомиться по адресу: http://fp7-nip.org.by/ru/6rp/news/Sem_photonics.html.