Университет ИТМО носит статус научно-исследовательского университета России и является одним из важных научных центров страны. Аспиранты вуза имеют возможность реализовывать свои идеи и создавать инновации в международных лабораториях – они проводят научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по заказу крупных предприятий, представителей малого и среднего бизнеса, государственных структур, а также ведут исследования совместно с зарубежными коллегами в рамках международных соглашений.

В вузе молодые ученые работают в самых перспективных и трендовых областях науки:

Аспиранты, обучающиеся по направлению подготовки «Фотоника, приборостроение, оптические системы и технологии», ведут свои исследования в области фотоники, лазерной физики, нелинейной оптики, оптических материалов, биомедицинской оптики, плазмоники и других. Кроме того, они получат инженерные знания для проектирования и применения различных приборов и систем, необходимых для научной работы в этих областях. Для реализации исследовательской деятельности аспирантов в Университете ИТМО функционируют Международной научно-исследовательский центр нанофотоники и метаматериалов, международный институт «Фотоника и оптоинформатика», международные лаборатории «Нелинейно-оптические молекулярные кристаллы и микролазеры» и «Современные фотонные материалы и технологии», а также другие исследовательские центры. Ученые вуза являются российскими лидерами в области фотоники, оптики и нанотехнологий, что подтверждается высокой публикационной активностью и получением большого количества различных грантов на проведение исследований.

Молодые ученые, выбравшие направление подготовки «Информатика и вычислительные системы», работают над созданием инновационных устройств вычислительной техники, разработкой методов обработки и накопления информации, написанием алгоритмов и программ. Кроме того, аспиранты изучают и проектируют новые системы в области нейротехнологий, искусственного интеллекта и автоматизации различных процессов на производстве и в быту, а в сферу научных интересов ученых международной лаборатории «Компьютерные технологии» входят машинное обучение, технологии программирования и биоинформатика.

Разработкой новых способов и методик управления техническими объектами занимаются аспиранты Университета ИТМО по направлению подготовки «Управление в технических системах». Молодые ученые проектируют информационно-сенсорные приборы, исследуют возможности их программирования и моделирования. В вузе работает международная лаборатория «Интеллектуальные технологии для социо-киберфизических систем», где исследуются принципиально новые методы автоматизации на производстве и в сельском хозяйстве: социо-киберфизические системы основаны на инженерном моделировании и способны адаптироваться к изменениям окружающей среды. Кроме того, аспиранты проводят исследования и в других смежных областях.

Популярной и актуальной сферой научных исследований сегодня является информационная безопасность. Все более высокими становятся требования предприятий и государственных структур к безопасности передачи данных – к алгоритмам шифрования, к защите каналов связи от «прослушки», а компьютерных систем – от несанкционированного доступа. Поэтому методы защиты информации постоянно совершенствуются. В Университете ИТМО также ведется подготовка аспирантов по направлению «Информационная безопасность». Опыт проведения научных исследований в этой области молодые ученые могут получить, например, в международной лаборатории «Защита криптосистем от атак по сторонним каналам». Ее сотрудники проводят анализ атак на криптоустройства, выявляют их уязвимые места, разрабатывают методики обнаружения и нейтрализации атак. Кроме того, в вузе активно развивается научная работа в области квантовой криптографии.

Аспиранты Университета ИТМО по направлению подготовки «Промышленная экология и биотехнологии» проводят исследования в области применения ферментов, микроорганизмов для создания технологий получения новых видов пищевых продуктов. Молодые ученые разрабатывают методики контроля качества сырья, занимаются решением вопросов в области охраны окружающей среды и энергосбережения при производстве пищевых продуктов. Кроме того, обучающиеся создают инженерные решения для различных промышленных установок и автоматизации. Для научной практики аспирантов и обмена опытом с зарубежными коллегами в университете функционирует международный научный центр «Биотехнологии третьего тысячелетия». Также в вузе работает международный научно-исследовательский институт «Биоинженерия», где научные сотрудники, в том числе, разрабатывают искусственные сенсорные системы.

Решением проблем, требующих применения фундаментальных знаний в области физики и астрономии, занимаются аспиранты Университета ИТМО по одноименному направлению подготовки «Физика и астрономия». Также они проводят исследования по компьютерному моделированию и практическому использованию всех физических явлений, обусловленных электронным и атомным строением конденсированного вещества. После завершения обучения молодые ученые смогут разрабатывать инновационные оптические, оптоэлектронные и теплофизические приборы для различных областей применения.

Международное сотрудничество Университета ИТМО с ведущими исследовательскими центрами мира позволяет проводить международные стажировки для сотрудников и аспирантов и поддерживать высочайший уровень научной работы в вузе.