Квантовая гонка

06.12.2021, 14:00, Разное
  Подписаться на Telegram-канал
  Подписаться в Google News
  Поддержать в Patreon

О возвращении ученых в Россию, преодолении нашего отставания и стартовавшей в мире гонке квантовых технологий рассказывает руководитель проектного офиса по квантовым технологиям Госкорпорации «Росатом» Руслан Юнусов.


Руслан Юнусов, руководитель проектного офиса по квантовым технологиям Госкорпорации «Росатом». Фото: Арден Аркман / «Новая»
Как остановить утечку мозгов в науке?

— Руслан Рауфович, вы нередко обращаетесь к проблемам выезда и возвращения наших ученых из-за рубежа. Утечка мозгов — постоянная тема отечественной публицистики. Вы же погружены в нее практически с момента создания Национальной квантовой лаборатории. Охарактеризуйте ее с позиций вашего опыта.

— Дела в науке обстоят хуже, чем казалось людям в этой сфере, в том числе и мне. Мы знаем, что Нобелевских премий у нас более десятка. Но в последние 50 лет почти не было. Есть несколько еще живых заслуженных ученых, которые могли бы получить премию за очень давно сделанные работы.

Абрикосов получил за работы, сделанные в России, но как представитель США. Мне было неприятно читать высказывания, что он гордится получением премии в Америке, так как много претерпел в СССР. Гейм и Новоселов получили премию тоже как представители другой страны.

За 30 лет нет пока ни одной Нобелевской премии за работы в Российской Федерации. И не очень даже видно, какие работы хотя бы могли претендовать на нее. А ведь Нобелевская премия — индикатор состояния науки самого высокого уровня.

Развивать науку в РФ надо с ориентиром на новые Нобелевские премии. Это очень большой пласт работы. Талантливые ребята должны совершенствовать свое дарование и оставаться в науке в РФ или вернуться сюда после учебы.

Перемещение ученых через границы — обязательная норма сегодня, но движение не должно быть в одну сторону, от нас вовне. Кроме того, недостаточно просто сделать тут открытия, заслуживающие премии. Далее необходимо их продвижение — научный лоббизм, PR и много чего еще.

Вот Гарвард знает, как готовить нобелевских лауреатов. Это история, выходящая за рамки собственно научных исследований.

В РФ сегодня надо начинать подобный комплексный проект, чтобы через 10–15 лет получить хоть что-то. И если Нобелевской премии не получим, это не значит, что в стране ничего с места не сдвинулось: сама работа не пропадет.

Научный сотрудник в лаборатории квантовой оптики в Российском квантовом центре. Фото: Арден Аркман / «Новая»

— В СССР было универсальное решение — десятки тысяч километров контрольно-следовой полосы с вышками наблюдения и собаками, самый длинный забор в истории. Ученые сидели внутри вместе со всеми гражданами. Тридцать лет назад открылся мир, и начался исход науки. Как сделать так, чтобы не уезжали?

— С возрастом вопрос заработка становится более важным. А вот молодым ребятам что нужно, чтобы не уезжать?

Они готовы жить на небольшие деньги, лишь бы получать лучшие знания в лучших вузах, работать с лучшими учеными и реализовывать свои научные мечты.

То есть первое — отличные лаборатории с сильными профессорами.

Десять лет назад мы начали реализацию этого проекта. Нам удалось привезти сюда на постоянную занятость сильных профессоров, которые имеют серьезные позиции на Западе. Они проводят здесь треть или половину своего времени, собирают у нас научные группы.

СПРАВКА «НОВОЙ»

Квантовые технологии строятся на способности управлять сложными системами на уровне отдельных частиц (например, атомов или фотонов) и использовать феноменальные квантовые эффекты, такие как суперпозиция и запутанность. Осознание этих явлений обыденным сознанием невозможно — человечество впервые столкнулось с прямым и зримым проявлением законов природы, которые не могут быть объяснены с точки зрения личного опыта. Это в буквальном смысле «то, чего не может быть никогда». Принято различать три класса устройств, основанных на квантовых принципах:

— квантовые компьютеры. Это вычислительные устройства, использующие для решения задач принципы квантовой механики. Производительность на таком компьютере не связана с тактовой частотой процессора, а основана на квантовом параллелизме. Один шаг квантового вычисления совершает гораздо бо́льшую работу, чем один шаг классического. За их создание и развитие в РФ отвечает госкорпорация «Росатом»;

— квантовые коммуникации. Используют эффекты квантовой физики для безопасной передачи криптографических ключей. Обеспечивают связь, которую невозможно взломать. Их развитие является приоритетом номер один для всех правительств мира. В РФ за их развитие отвечает ОАО «РЖД». Вторая по протяженности в мире линия квантовой связи между Москвой и Санкт-Петербургом построена весной этого года, но о ее полноценном запуске в эксплуатацию не сообщалось.

— квантовые сенсоры. Измерительные приборы, использующие сверхчувствительные квантовые эффекты. Высокая степень контроля над состоянием отдельных микроскопических систем позволяет создавать сверхточные устройства навигации или сенсоры слабых биомагнитных полей для медицинских устройств. За их создание и производство в РФ отвечает госкорпорация «Ростех».

Установка квантово-оптического эксперимента в лаборатории квантовой оптики. Фото: Арден Аркман / «Новая»

Немало университетов сейчас применяет виртуальную модель работы. Многие государственные программы нацелены на количество научных статей и их аффилиаций (важный признак публикаторской активности ученого. — В. Ш.). Ведь для таких публикаций физическое присутствие профессора на так важно. А вот на его реальное присутствие в лаборатории придется больше потратиться.

Мы понимали, что нам это не подходит, и построили современные лаборатории. Александр Львовский, в то время профессор университета Калгари, был одним из первых.

И такая модель сработала: его научная группа в Сколково стала более продуктивной, чем в Канаде.

По результатам работы в Москве его пригласили в Оксфорд. Теперь у Львовского лаборатория здесь и в Оксфорде. Такова, по нашему опыту, нормальная модель удержания или даже возврата ученых в Россию.

Эти детали важны. Ты не должен слепо следовать метрике, которую получаешь вместе с деньгами. Создать настоящую научную группу куда сложнее, чем отчитаться статьями, которые требуются согласно выданному тебе гранту.

Хотя надо признать, что благодаря грантам по привлечению хороших профессоров из-за рубежа в Москве появилось немало достойных лабораторий. Проблема, что в дальнейшем финансирование многих их них университеты поддерживать не стали. А горизонта гранта — пять лет — не хватает для ученого, который что-то уже из себя представляет. Ему нужна долгая история работы.

В Российском квантовом центре — участнике дорожной карты по развитию квантовых вычислений. Фото: Арден Аркман / «Новая»

— Страны конкурируют. Есть среда, и ученый, выезжающий за рубеж, автоматически получает там низкую преступность, хорошую медицину, творческую атмосферу и комфортную жизнь в целом — то, к чему ни он, ни его предки руку не приложили. Куда вы поместите в этом соревновании Россию?

— На самом деле нам пора показать, что Москва — очень конкурентоспособный город. Я не могу так сказать о России, и даже о Санкт-Петербурге я пока так сказать не могу. Но я очень много езжу и уверенно сужу: Москва сегодня — один из самых лучших городов для жизни. Если ты тут профессор, то для тебя есть все: развитая культурная среда, самые актуальные выставки, театры любого профиля, рестораны на любой вкус.

Чем руководствовались люди, когда уезжали в 90-е годы? Они искали именно это и ехали в Париж в поисках культуры и низкой преступности. И что же сегодня? В Париже преступность выше и жизнь дороже.

— То есть в построении конкурентной модели жизни ученого большая заслуга и команды Собянина, которая все это организовала? Это же не менеджеры от науки строили.

— Действительно так. Мы на себе чувствуем, как в лучшую сторону изменился трафик и обустройство города. Возникла та самая атмосфера, в которую тебе теперь куда легче позвать своего коллегу из-за границы.

Но это надо еще и объяснять: очень многие ученые, живя в других странах, полагают, что тут все так и осталось, как в 90-е годы, когда они уезжали. Интересно, что с момента развала СССР наша страна стала подниматься даже в таком общем показателе, как ВВП на душу населения. Мы сильно упали в 90-е годы, но сейчас относительно других стран поднялись выше стартовой позиции в 1991 году.

Надо приглашать людей, чтобы они тут почаще бывали и сами поняли, как все поменялось. И мы это делаем по мере сил, приглашаем профессора на неделю. Пользуемся приездом на коллоквиум, чтобы показать ему все.

Зона отдыха в Российском квантовом центре. Фото: Арден Аркман / «Новая»

Зона отдыха в Российском квантовом центре. Фото: Арден Аркман / «Новая»

Искать точки приложения денег

— Множество стран, чаще в Европе, сильны огромным количеством небольших тихих городков с высоким качеством жизни. Эта среда, которую язык не повернется назвать периферией, очень притягательна. А вот Собянин высказал в выступлении на Валдайском форуме твердое убеждение, что именно крупные конгломераты создают преимущество в развитии. Для него города, имеющие менее миллиона жителей, обречены на стагнацию.

— Кстати, в Париже, огромной столице, как раз сильное сосредоточение научных сил и культурной жизни. Но наблюдая Европу, я не вижу противоречия с высказыванием Сергея Семеновича. Там между городами 15–20 минут езды. Ты можешь жить в одном, работать в другом, на выходные съездить в третий. Плотность населения такова, что это давно уже городские конгломераты, разделенные административно.

Наши же города очень оторваны друг от друга, расстояния в РФ огромные. Крупные центры несут роль автономных единиц, им географически невозможно сблизиться. Но для меня проблема стоит не так.

Если бы нам удалось хотя бы в пяти городах построить такую модель, это уже было бы большим успехом.

Надо сформулировать задачу. Если мы хотим достичь количественного успеха в развитии науки, то нам нужна экстенсивная модель — больше лабораторий во всех городах и большое количество научных статей в год. При этом статей высокого качества будет немного. В индексе журнала Nature наших статей мало, то есть среднее качество статей в РФ очень низкое. Многие гранты так и строили метрики: вот деньги, за них надо столько-то статей. И лишь недавно стали появляться более жесткие условия: предположим, из всех статей какая-то часть должна быть в первых 25% сверху.

Лаборатория проекта «Дефан» («Детектор Фотонный Аналоговый») — стартапа, созданного на базе Российского квантового центра. Фото: Арден Аркман / «Новая»

Если мы хотим все деньги размазать тонким слоем, это можно сделать.

Но если мы хотим прорыва, надо искать точки, где у нас есть такие возможности — хорошие школы, не погибшие с развалом СССР, перспективные направления, — и сконцентрироваться там.

Мы не должны пытаться сделать все.

В РФ государственных денег в процентах ВВП на науку выделяется совсем немного. Развитые страны дают в три раза больше. Я бы не стал поэтому отправлять дополнительные деньги в города, где науки не было, лишь бы она в них появилась.

Надо пытаться попасть в первую волну победителей там, где мы можем это сделать. Для этого надо развивать места, где уже есть хорошая инфраструктура и студенты. Я за то, чтобы образование в школах было максимально широким и талант подростка мог состояться и развиваться в любом месте.

Но дальше студенты должны приезжать в небольшое пока количество мощных научных и учебных центров. Наверное, многие с этим не согласятся. Необязательно все науки собирать в одном месте. Физика может быть сильной в одном городе, а юриспруденция — в другом.

Но очень важно, чтобы были места, где много талантливых ребят находилось бы одновременно и заражало друг друга новыми идеями, —

котел должен варить критическую массу научного творчества.

— Можно ли планировать научные открытия?

— Можно создавать условия для них. Это явление неуправляемое, но среднюю температуру в инкубаторе можно повышать, приглашая талантливых людей, создавая для них комфортные творческие условия и инфраструктуру. Необходимо повышать и внутреннюю конкуренцию.

СПРАВКА «НОВОЙ»

Задачи, в которых квантовый компьютер может превзойти классический:

сложные вычислительные задачи. Создание новых лекарств, источников энергии, катализаторов, задачи гидро- и аэродинамики, сценарного моделирования (финансовый анализ);

задачи оптимизации. Комбинаторные проблемы, которые обычно решаются лишь перебором всех возможных вариантов. Квантовые алгоритмы позволяют решать такие задачи быстрее обычного перебора. Комбинаторные задачи постоянно возникают в сфере логистики, оптимизации и экономики;

задачи машинного обучения. Квантовые алгоритмы способны решать систему линейных уравнений экспоненциально быстрее любого классического алгоритма. Как известно, линейные уравнения возникают повсюду в задачах машинного обучения;

криптоанализ. Квантовые алгоритмы смогут взломать существующие системы шифрования в течение короткого времени.

Разработка лаборатории «Дефан». Фото: Арден Аркман / «Новая»

Как победить, если ты ниже ростом?

— Но если природа таланта непонятна и планировать открытия в буквальном смысле невозможно — значит, маленький может победить большого? Значит, экономические и индустриальные гиганты все-таки не смогут окончательно задавить маленькие страны за счет инвестиций в научно-техническое творчество?

— Во многом я соглашусь, что могут задавить. Как ни странно, в последние десятилетия внутри науки стало очень много инженерии, не требующей божественного озарения. Ученые-аристократы XIX века, породившего первую волну быстрого развития, не зарабатывали наукой на жизнь, занимаясь ею ради творчества.

Но пришедшая на смену наука, назовем ее массовой, затронула уже все слои населения. Она породила огромные научные проекты, где трудятся тысячи ученых, которых в прошлом назвали бы техниками. И теперь научные открытия происходят как совокупность их работ.

— То есть Китай, ЕС и США обрекут остальной мир на научное прозябание?

— Остается возможность фокусироваться на небольших участках на огромном фронте исследований. Это позволит обеспечить высокое качество избранных работ. Конечно, роль творчества исключать нельзя.

Но и фраза о 90% труда и упорства в работе гения известна. Есть еще суждение, что человеку необходимо 10 000 часов занятий, чтобы стать профессионалом в своей области. И это реально работает — одного таланта недостаточно.

Талантливый парень в сибирской деревне сегодня не сможет понять, что же главное на сегодня. Ему нужно пройти большую школу, иметь среду и инфраструктуру творчества. И, повторюсь, нужна атмосфера, где много талантов обсуждают идеи за чашкой кофе. Само ощущение, что ты получаешь нестандартные ответы от талантливых собеседников, весьма способствует тем самым божественным озарениям, о которых мы рассуждаем.

Интерактивные экраны с цифровыми профессорами в коридорах Российского квантового центра. Фото: Арден Аркман / «Новая»

Состав отправляется, провожающих просьба покинуть вагон

— В мире началась самая настоящая гонка в квантовых технологиях. И, судя по вашему ответу, мы в ней пока не обречены?

— В гонке мозгов мы точно не обречены. Из наших стен выходят талантливые студенты мирового уровня. Мы сейчас преодолеваем некую яму, образовавшуюся в последние десятилетия.

Например, студенты Физтеха на уровне бакалавриата — одни из лучших в мире. Многие не уступают выпускникам Стэнфорда. Но на уровне магистратуры начинался резкий провал: наступала пора заниматься достойной научной работой, а хороших лабораторий и профессуры не было.

Однако последние 10 лет в РФ происходят качественные положительные сдвиги в этом вопросе. Вкладываются деньги в инфраструктуру и лаборатории. Талантливому бакалавру уже не надо уезжать, ему уже есть куда податься и в России.

Они ведь и раньше вовсе не обязательно уезжали, а просто пропадали где-то в недрах банков и корпораций на рутинных задачах.

Рынок закрыт — все ушли на фронт

— Это все не на бумаге организуется, нужны оборудование и люди. И международный рынок такие возможности предоставляет. А все ли можно купить на рынке? У нас ведь весьма распространено мнение, что если чего-то не хватает, надо просто сходить в магазин.

— Мало того, что рынок вовсе не так открыт, как некоторые думают, ограничения на продажу и передачу знаний увеличиваются. Это зримая тенденция. Например, совсем недавно правительство США внесло квантовые технологии в раздел стратегических. Нам становится сложнее покупать оборудование.

Это ведь действительно касается в том числе и суверенитета. Если ты мировая держава, должен уметь развивать подобные технологии самостоятельно. Я говорю вовсе не о военной сфере.

Научные сотрудники Российского квантового центра. Фото: Арден Аркман / «Новая»

ПРОДОЛЖЕНИЕ

Источник: Новая газета



Смотреть комментарииКомментариев нет


Добавить комментарий

Имя обязательно

Нажимая на кнопку "Отправить", я соглашаюсь c политикой обработки персональных данных. Комментарий c активными интернет-ссылками (http / www) автоматически помечается как spam

Политика конфиденциальности - GDPR

Карта сайта →

По вопросам информационного сотрудничества, размещения рекламы и публикации объявлений пишите на адрес: [email protected]

Поддержать проект:

ЮMoney - 410011013132383
WebMoney – Z399334682366, E296477880853, X100503068090

18+ © 2002-2021 РЫБИНСКonLine: Все, что Вы хотели знать...

Яндекс.Метрика