Приводится систематизированное изложение основных работ академика К.А. Валиева и его научной школы в области теории магнитного резонанса и оптической спектроскопии на ядрах парамагнитных атомов, теории броуновского вращения молекул в жидкостях, электронного парамагнитного резонанса. Рассматриваются основные научные достижения в направлении оптимизации степени интеграции ИС в зависимости от уровня плотности дефектов, экспериментальные и теоретические исследования явления фазового перехода металл-полупроводник в окислах ванадия, построения быстродействующих цифровых интегральных схем на кремнии и арсениде галлия. Отражены работы в области развития технологии микроэлектроники и физических основ субмикронных литографических процессов, а также основные работы в области квантовых компьютеров и квантовой информатики. Для специалистов, занимающихся элементной базой вычислительной техники и системами управления.