Der promovierte Ingenieur und Diplom-Informatiker studierte an der Technischen Universität Berlin. Seit 2008 ist er bei Fraunhofer FOKUS tätig. Davor war er als Werkstudent in der Softwareentwicklung der Telekommunikationssparte von Siemens, Siemens Networks und Nokia Siemens Networks tätig.

Im Jahr 2019 promovierte Nikolay Tcholtchev an der TU Berlin mit dem Thema »Scalable and efficient distributed self-healing with self-optimization features in fixed IP networks«. Im Rahmen seiner Dissertation befasste er sich mit der Automatisierung von Netzwerk-Management und
-Steuerungsprozessen mit Hilfe von Maschinellem Lernen.

Die aktuellen Schwerpunkte seiner Arbeit liegen u. a. in den Bereichen Smart Cities, Telekommunikation, Qualitätssicherungsmethoden, Datenplattformen, Cybersecurity, Künstliche Intelligenz und Quantencomputing.

Nikolay Tcholtchev leitete bei FOKUS viele nationale und internationale Industrie- und Forschungsprojekte sowie die Erstellung von Fachgutachten für das Europa-Parlament. Darüber hinaus ist er anerkannter Prüfsachverständiger des Eisenbahn-Bundesamtes mit Fokus auf IT-Security. Neben verschiedenen Gutachtertätigkeiten wurde er im Jahre 2022 in den Wissenschafts- und Innovationsbeirat vom Bundesministerium des Innern und für Heimat (BMI) für die Umsetzung des Registermodernisierungsgesetzes berufen.