Трехмерное компьютерное моделирование сверхпроводящих магнитов в рамках проектов NICA (ОИЯИ) и FAIR (GSI, Дармштадт). Построение карт распределения магнитного поля в рабочих областях магнитов с целью дальнейшего их применения для моделирования физических процессов. 

Решение нестандартных задач магнитостатики, возникающих из-за ROT-асимметрии при делении тяжелых ядер.

Разработка комплексной модели изохронного циклотрона с использованием пакета COMSOL Multiphysics.

Развитие математической модели и расчёт динамики пучков в изохронных циклотронах на основе использования уравнений движения.

Математическое моделирование магнитных полей в изучении поляризационных явлений и спиновых эффектов.

Обобщение модели Намбу–Иона-Лазинио с петлей Полякова для анализа экспериментальных данных, возникающих в результате столкновений тяжелых ионов в области энергий коллайдера NICA. 

Исследование изменений дефектных структур под действием облучения в рамках метода молекулярной динамики. 

Численное моделирование воздействия двойного фемтосекундного лазерного импульса на мишени из различных материалов.

Численное моделирование перемагничивания в наномагнитных материалах с использованием эффекта чирпирования.

Компьютерное моделирование квантовых твердых тел с дислокациями, обладающими сверхтекучими свойствами.

Исследование ядерно-физических процессов на основе гибридного  микроскопического потенциала с использованием различных моделей плотности сталкивающихся ядер.

Численное исследование структуры фосфолипидных мембран в везикулярных системах по данным малоуглового рассеяния нейтронов и рентгеновских лучей.

Разработка робастных численных методов исследования сложных процессов в слоистых джозефсоновских структурах и системах сверхпроводящей спинтроники.

Численный анализ частицеподобных решений в многомерной теории поля и уединенных волн в моделях конденсированных сред. 

Численное исследование  основных  характеристик  электромагнитных  каскадных  ливней  в области  энергий  Е ≥ 10¹⁵ эВ.

Поиск решений типа черных дыр, червоточин и солитонов из самосогласованной системы уравнений Эйнштейна-Максвелла-Дирака.

Обновление программы первичной обработки SAS для спектрометра ЮМО реактора ИБР-2М для обработки данных с позиционно-чувствительного детектора в случае анизотропно рассеивающих образцов. 

Развитие программы FITTER за счет увеличения числа теоретических моделей, улучшения её производительности и GPU интерфейса для обработки экспериментальных данных.

Разработка метода экстраполяции в рамках метода базисных элементов (МБЭ) на неравномерных трехточечных сетках для обработки данных и численного решения задач обыкновенных дифференциальных уравнений.

Продолжение работ по использованию МБЭ для обработки и анализа нейтронных шумов реактора ИБР-2М. 

Применение МБЭ для аппроксимации зависимости энергетических потерь заряженных частиц в ионизационной камере (эксперимент STAR).

Реализация байесовской автоматической адаптивной квадратуры с двумя интерполяционными правилами. 

Моделирование взаимодействия электронов с решеткой в лазере на свободных электронах типа Смита-Перселла.

Разработка методов извлечения спектра масс нейтронных звезд на основе сравнения результатов моделирования эволюции их охлаждения с данными наблюдений поверхностных температур пульсаров. 

Моделирование реакций фрагментации тяжелых ионов в смешанном транспортно-статистическом подходе.

Численный анализ параметров кристаллического поля в магнитных редкоземельных системах с помощью методов квантовой химии.

Численное исследование рассеяния электронов на много-волнистой графеновой структуре.

Настройка моделей FTF и QGS пакета Geant4 для рождения очарованных частиц.

Моделирование и анализ ядро-ядерных взаимодействий при энергиях NICA в адронных моделях Geant4 – FTF и QGS.

Дальнейшее расширение Монте-Карло генератора столкновений тяжелых ионов DCM-SMM функциями, обусловленными потребностями проектов NICA.

Использование DCM-SMM для массового моделирования событий для BM@N, SRC и MPD и участие в анализе данных с экспериментов, проводимых на этих установках.

Разработка алгоритмов юстировки время-проекционной камеры детектора MPD. 

Дальнейшее развитие комплекса баз данных для экспериментов СВМ, BM@N и MPD.

Разработка и имплементация алгоритмов моделирования и реконструкции данных в трековых детекторах эксперимента BM@N.

Моделирование методом Монте-Карло в рамках фреймворка FAIRRoot и Geant4 экспериментов с прототипом детектора ОЛВЭ-HERO в ходе тестирований на ускорителе SPS в ЦЕРН.

Разработка методов и алгоритмов для идентификации распределения направлений прибытия космических лучей по данным спутникового эксперимента НУКЛОН раздельно для событий с адронными и электромагнитными ливнями.

Поддержка программного обеспечения эксперимента ATLAS: развитие и сопровождение настройки и управления ATLAS TDAQ, проекта EventIndex для подготовки к RUN3, формата данных CREST и клиентской библиотеки CREST.

Разработка методов оценки характеристик катодно-стриповых камер с обновленной электроникой в эксперименте CMS.

Разработка моделей, методов, алгоритмов и программного обеспечения для отбора редких процессов в эксперименте СВМ.

Развитие методов и алгоритмов машинного и глубокого обучения, а также алгоритмов на базе компьютерного зрения для автоматизации анализа данных радиобиологических исследований лабораторных животных и радиобиологических экспериментов.

Разработка эффективных, масштабируемых алгоритмов на основе нейросетевого подхода для задач реконструкции множественных треков в экспериментах физики высоких энергий, в том числе для мегапроекта NICA.

Оптимизация наиболее затратных по времени частей алгоритмов, использующихся для моделирования и реконструкций событий в экспериментах NICA при помощи технологий высокопроизводительных вычислений, таких как OpenMP, MPI, CUDA/OpenCL.

Применение методов машинного обучения для моделирования и анализа свойств линейных структур в массовом распределении продуктов ядерных реакций. 

Дальнейшая разработка методов и алгоритмов машинного и глубокого обучения для прогнозирования состояния окружающей среды и определения болезней растений.

Развитие и реализация гибридных алгоритмов с конечными и граничными элементами для эффективного решения сложных нелинейных проблем магнитостатики с высоко-аспектными геометриями в среде COMSOL Multiphysics.

Применение параллельного метода асинхронной дифференциальной эволюции и других методов минимизации для исследования многопараметрических моделей ядерной физики и физики конденсированного состояния.

Развитие методов и комплексов программ для высокопроизводительного исследования многопараметрических физических моделей, описываемых системами нелинейных дифференциальных уравнений (включая модели сверхпроводящих структур и газогидродинамики в пористых средах).

Разработка и реализация параллельных алгоритмов и программ для молекулярно-динамического моделирования дефектных структур на платформе HybriLIT. 

Адаптация для GPU компоненты платформы HybriLIT набора инструментов ROOT, предназначенных для максимально правдоподобного фитирования и моделирования ожидаемого распределения событий в физическом анализе.

Завершение разработки параллельной версии программы для столкновений тяжелых ионов и её включение в библиотеку программного обеспечения JINRLIB.

Разработка параллельных алгоритмов для больших случайных матриц.

Решение мульти-физических задач в рамках проектирования ускорителей, дозиметрии и радиационной безопасности.

Разработка параллельных алгоритмов и программ для высокоточного решения нелинейных задач магнитостатики с помощью разрывного метода высокого порядка аппроксимации и двухуровневых методов декомпозиции области.

Продолжение разработки параллельных алгоритмов решения оптимизационных задач по байесовскому выбору наилучших модельных параметров ядерной материи для исследований моделирования столкновений тяжелых ионов и астрофизики компактных звезд.

Применение минимальной информационной энтропии как критерия выбора кода к итерационному процессу декодирования кодов с малой плотностью проверок на чётность (LDPC).

Разработка вычислительных схем минимакс оптимизации для вычисления релятивистских энергий основного и возбужденного состояний одноэлектронных гомоядерных сверхтяжёлых димеров и тримеров.

Исследование возможности использования библиотечных программ на Фортране  (из JINRLIB, CERNLIB) современными языками программирования (Python, C#).

Численное моделирование комптоновской двойной ионизации атомов гелия вблизи порога.

Развитие прототипа системы интеллектуального мониторинга распределенных вычислительных систем для потоковых данных (компьютерная инфраструктура, сети передачи данных, информационная безопасность).

Применение методов и технологий машинного обучения и искусственного интеллекта для оптимизации функционирования и обеспечения безопасности распределенного компьютинга физических экспериментов.

Развитие алгоритмов моделирования, реконструкции и классификации/идентификации событий, а также подходов и методов интеллектуального мониторинга детекторов физических экспериментов на гибридных системах.

Выбор и внедрение решения бизнес-аналитики для гетерогенной вычислительной среды, позволяющей решать задачи анализа и визуализации результатов физических экспериментов, систем мониторинга и других приложений.

Применение созданных методов и алгоритмов аналитики Больших данных к решению актуальных прикладных задач из других областей науки, в том числе для социально-экономических исследований.

Анализ ошибок, вносимых оборудованием 5-кубитных квантовых компьютеров фирмы IBM, на примерах квантовой телепортации.

Разработка квантовых алгоритмов свёртки тензорных сетей для моделирования фазовых переходов в КХД на решётке.

Расчет показателей неклассичности малоразмерных квантовых систем, основанных на отрицательности функций Вигнера.

Сравнительный анализ вероятности сепарабельности/перепутанности с показателями некласcичности малоразмерных квантовых систем.

Приложение метода эволюционных уравнений Боголюбова в квантовой теории поля к описанию открытых конечномерных квантовых систем.

Разработка и реализация алгоритмов изучения запутанности в моделях квантовых систем, основанных на унитарных представлениях сплетений конечных групп. 

Разработка и реализация новых эффективных алгоритмов исследования и решения систем нелинейных алгебраических уравнений, основанных на использовании ресурсов GRID среды и на построении нового инволютивного деления мономов.

Разработка новых конечноэлементных схем, ориентированных на расчёт
спектра коллективной модели ядра.

Вывод функциональных уравнений для 5-ти и 6-ти точечных однопетлевых фейнмановских интегралов с массивными пропагаторами.