Детальный трехмерный численный анализ основных характеристик сверхпроводящих магнитов в рамках проектов NICA и NEW NUCLOTRON. Моделирование режимов работы будущего изохронного циклотрона MSC230.

Развитие методов и комплексов программ символьно-численного исследования: процессов (разлет вещества, формирование кратеров, абляция) в материалах под действием ультракороткого лазерного импульса; ядерных взаимодействий (расчет их характеристик, сопоставление с данными экспериментов и теоретическими оценками); стохастических кинетических моделей; моделей сложных систем в физике конденсированных состояний.

Разработка эффективных алгоритмов аппроксимации, сглаживания и численного интегрирования на основе метода базисных элементов (МБЭ).

Моделирование нематических жидких кристаллов 5CB и 8CB под действием ориентирующих сил.

Развитие методики моделирования облучения мишеней сложной структуры частицами высоких энергий на основе комплексной оптимизации параллельных алгоритмов и программ молекулярной динамики и непрерывно-атомистического метода.

Адаптация и применение метода разделенных формфакторов для исследования везикулярной структуры нанолекарств на основе фосфолипидов по данным малоуглового рассеяния.

Моделирование температурной эволюции нейтронных звезд с сильными магнитными полями с учетом дополнительных источников тепла. Применение метода байесовского вывода для построения спектра масс изолированных нейтронных звезд по данным многоканальной астрономии.

Изучение свойств дикварков и барионов в плотной и горячей ядерной материи, их влияние на рождение странности. Теоретическое описание и численное моделирование процессов рассеяния глюонов gg → ππ при соударении тяжелых ионов.

Анализ рождения странных частиц в адрон-адронных и ядро-ядерных соударениях в рамках пакета Geant 4 для экспериментов BM@N и MPD. Моделирование pp взаимодействий в рамках адронных программ QGS и FTF пакета Geant4 для эксперимента SPD, в частности, рождения чармованных частиц. 

Развитие и поддержка Монте-Карло генератора столкновений тяжелых ионов DCM-QGSM-SMM и его применение для анализа физических эффектов, измеренных на установках BM@N, SRC и MPD. 

Алгоритмическая и программная поддержка эксперимента MPD: автоматизация индикации и удаления устаревших пакетов и их зависимостей при автоматизированной сборке nicadist для mpdroot.

Алгоритмическая и программная поддержка эксперимента BM@N: моделирование сигнальных откликов детекторов, восстановление пространственных координат, реконструкция данных в новой конфигурации трековых детекторов (сеанс 2022-2023 гг); геометрическая юстировка детекторов.

Тестирование, отладка в соответствии с требованиями пользователей и ввод в эксплуатацию конфигурационной, геометрической информационных систем и базы данных метаданных физических событий для экспериментов NICA.

Программная поддержка эксперимента ATLAS: доработка ATLAS Event Picking Service и ввод в эксплуатацию второй версии сервиса; адаптация информационной системы CREST для работы в программной среде ATHENA, развитие оперативного мониторинга TDAQ системы на базе GRAFANA9.

Развитие и улучшение алгоритмов и методов реконструкции траекторий заряженных частиц в катодно-стриповых камерах, оценка пространственного разрешения катодно-стриповых камер эксперимента CMS на данных Run3 (2022–2023 г.).

Разработка программного обеспечения системы обработки данных для проекта Baikal-GVD.

Монте-Карло моделирование фонового счёта сцинтилляционно-вольфрамовой компоненты детектора ОЛВЭ-HERO.

Развитие программного комплекса SAS для первичной обработки данных, полученных на спектрометре малоуглового рассеяния нейтронов с многодетекторной системой (модернизация перед стартом реактора).

Разработка веб-приложения, предназначенного для фитирования данных, полученных при исследовании кристаллографической текстуры различных объектов с помощью нейтронной дифракции и других современных методов нейтронографии.

Применение искусственных нейронных сетей и клеточных автоматов в задачах обработки экспериментальных данных.

Разработка нейросетевых алгоритмов распознавания, сегментации и классификации клеток головного мозга и поведенческих паттернов лабораторных животных.

Развитие методов машинного и глубокого обучения для: реконструкции событий в экспериментах MPD, BM@N и SPD; анализа тонких структур в массовом распределении продуктов ядерных реакций в экспериментах с трансурановыми элементами; исследования тонких пленок нанокомпозитов методами нейтронной и рентгеновской рефлектометрии; задач выявления заболеваний растений; мониторинга состояния окружающей среды.

Дальнейшее развитие hp-адаптивных высокоточных методов решения эллиптических задач на многоядерных компьютерах и разработка высоко масштабируемых параллельных алгоритмов для пространственных задач магнитостатики.

Развитие методов и программ интегрирования многомерных функций с использованием нейронных сетей на случай функциональных пределов.

Вычисление характеристик адсорбции сверхтяжелых атомов на поверхности золота методами теории функционала плотности с использованием вычислительного программного комплекса AMS на суперкомпьютере «Говорун».

Разработка алгоритмов расчета подбарьерных реакций слияния тяжёлых ядер в рамках метода связи каналов.

Разработка цифровых методов оценки скорости роста ошибок округления в равномерной метрике с использованием системы REDUCE на СК «Говорун».

Развитие методов и программных средств для решения сервисных и прикладных задач с использованием технологий обработки Больших данных и интеллектуального анализа.

Разработка и развитие методов хранения, обработки и  физического анализа  данных для экспериментов мегапроекта NICA в рамках подхода Больших данных.

Разработка квантовых алгоритмов и их реализация в среде симуляторов квантовых вычислений для исследования электронных оболочек атомов сверхтяжелых элементов, обработки и анализа данных эксперимента, интеллектуального управления различными системами.

Разработка встраиваемых интеллектуальных квантовых регуляторов для использования в качестве управляющих модулей различных робототехнических устройств. Разработка опытного образца квантового интеллектуального регулятора для согласованного управления давлением и расходом азота и гелия при охлаждении сверхпроводящего магнита в автоматизированном режиме (в том числе в условиях различных нештатных ситуаций).

Разработка и тестирование интеллектуальной системы управления режимами ВЧ-станций Нуклотрона ускорительного комплекса NICA, основанной на принципах квантовой программной инженерии.

Моделирование квантовых алгоритмов на симуляторах с использованием классических вычислительных архитектур (CPU, GPU) для решения задачи вычисления структуры электронного спектра простых молекул.

Численное исследование роли коллективной информации в сетях квантовых агентов.

Разработка алгоритмов конструктивной декомпозиции квантовых систем на подсистемы, основанных на методах компьютерной алгебры и вычислительной теории групп.

Исследование критериев редуцируемости к нулю полиномов на основе методов машинного обучения.

Создание пакета программ аналитических вычислений однопетлевых Фейнмановских интегралов для расчетов процессов рассеяния света на свете, gg→WW, hh→ZZ, hh→ZH, gg→hh.

Моделирование неравновесной эволюции в реальном времени и квантовых фазовых переходов в двумерной квантовой модели Изинга на квантовом компьютере.

Создание пакета программ быстрой генерации случайных матриц плотности кудитов произвольного ранга. 

Моделирование квантовых регистров и квантовых логических вентилей, основанных на квантовых точках сложной геометрии.