Общество

Алексей Устинов
физик

«Наука непредсказуема, в этом ее прелесть»

19 марта 2012, 09:42

Физика в частности и наука в целом предстают перед современным читателем в основном в пересказе странных идей так называемых «британских ученых»: это ставшее расхожим определение означает малоизвестных исследователей, совершающих время от времени сенсационные открытия. На поверку открытия эти не подтверждаются опытами и не имеют никакого смысла.

Одна из новых идей – создание более точных часов, которые измеряли бы время с почти неразличимой погрешностью

Между тем настоящая наука далеко не так ярка и не столь богата на скороспелые откровения: ученые не спешат сообщать СМИ о своих разработках. Во многом это связано с тем, что недоказанная гипотеза так и остается всего лишь гипотезой, во многом – со сложностью исследований, проводимых на современном оборудовании.

Алексей Устинов, один из ученых, принимающих участие в создании Российского квантового центра, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой экспериментальной физики, директор Физического института Технологического Университета Карлсруэ (Германия), в интервью газете ВЗГЛЯД рассказал о том, чего именно стоит ждать от науки уже в самое ближайшее время.

ВЗГЛЯД: Алексей, насколько, на ваш взгляд, оправданы претензии к науке (в том числе и российской)? Все время прямо или косвенно говорится о том, что ученые все хуже справляются с общественными потребностями и запросами.

Алексей Устинов: Если говорить о России, то открытий мы делаем меньше – это факт и это следствие хронического недофинансирования науки, неправильной структуры научной среды (на Западе наука базируется в университетах, отсюда – постоянный приток кадров) и незавершенности реформы науки.

Что же касается общих претензий, то на самом деле наука трудно предсказуема, в этом главная ее прелесть. Открытия возникают постоянно и очень быстро: прорывы предсказать заранее очень трудно. Что происходило последние десять лет в физике? Приход квантовой механики вдруг в бытовую сферу. Квантовые эффекты, известные 100 лет, стали достоянием практики, получили свое практическое воплощение.

ВЗГЛЯД: Не могли бы вы подробно рассказать об этих воплощениях?

А.У.: Общее направление движения – использование фотонов и отдельных атомов, а также сверхпроводников и полупроводников для создания кубитов, то есть квантовых элементов, которые могут использоваться для создания квантовых компьютеров.

ВЗГЛЯД: Но квантовых компьютеров еще нет же...

А.У.: Дело в том, что основные фундаментальные эксперименты уже выполнены, и сейчас речь идет уже не о физике, а об очень сложной высокочастотной технике, которая требует коротких импульсов для управления и считывания кубитов. Но стоит отметить, что в области квантовых технологий квантовый компьютер – это далеко не единственная интересная и даже, возможно, не самая привлекательная цель, которая стоит сейчас перед нами.

Актуальным сейчас становится целое направление исследований, связанных с квантовыми коммуникациями, со специальным шифрованием. Если раньше сложное шифрование осуществлялось при помощи оптических фотонов, то есть света, то сегодня становится возможен симбиоз между светом и микроволнами. Отсюда уже рукой подать до коллективной квантовой памяти, то есть хранения информации на коллективном уровне, где вместо отдельного кубита выступает целый ансамбль.

ВЗГЛЯД: То есть нечто зашифрованное будет невозможно расшифровать в принципе?

А.У.: Да. Даже не расшифровать, но еще и взломать нельзя, потому что для этого придется неизбежным образом воздействовать, физически в буквальном смысле, на сам передатчик информации.

ВЗГЛЯД: Где еще в практической плоскости находит применение новая физика?

А.У.: Существует, например, отдельный проект, связанный с созданием сверхчувствительных устройств для изменения магнитных полей микро- и нанообъектов. Одна из новых идей – создание более точных часов, которые измеряли бы время с почти неразличимой погрешностью.

ВЗГЛЯД: А насколько это вообще принципиально?

А.У.: Смотрите, если мы берем GPS и в сто раз увеличиваем точность измерения и определения координат, до миллиметров – в этом случае можно создавать полностью автоматизированные сложные логистические и транспортные системы.

ВЗГЛЯД: Ваша непосредственная деятельность связана с одним из этих направлений?

А.У.: Не совсем. Моя сфера деятельности – это физические основы электроники нового типа и квантовые технологии. Как раз сейчас я собираюсь на конференцию в США, которая посвящена проблеме обратимых вычислений.

В чем проблема в данном случае. Работа любого транзистора – от простейшего до самого сложного – сопровождается неизбежными потерями энергии. Каждый, кто сталкивался с персональным компьютером, понимает, о чем идет речь – компьютер греется. Если говорить в физических терминах, то все базируется на принципе Рольфа Ландауэра: в любой вычислительной системе, независимо от ее физической реализации, при обработке 1 бита информации выделяется теплота в количестве, по крайней мере, W Джоулей, вычислимых по формуле W = kTln2, где k – константа Больцмана (она определяет связь между температурой и энергией), а T – абсолютная температура вычислительной системы.

И вот обратимость нужна нам для того, чтобы эту формулу обходить. Суть в том, что для того, чтобы не терять энергию, нужно изменить систему обработки и передачи информации. Мы получим компьютеры с малой выделяемой мощностью.

ВЗГЛЯД: Кстати, а может ли это привести к созданию самовоспроизводящейся интеллектуальной системы?

А.У.: Это не связанные вещи, все будет происходить само собой. С увеличением сложности задач, которые будут решать обычные компьютеры, они будут все более и более по принципам и логике приближаться к деятельности человеческого мозга.

Пока же мы полагаем, что квантовые компьютеры позволят эффективно решать такие задачи, как, например, разложение очень больших чисел на простые множители. Это действие является основой протоколов, которые сейчас используются для шифрования информации.

Текст: Михаил Бударагин

Вам может быть интересно

МИД: Россия защитит Калининград при любых сценариях
Темы дня

Бизнес Зеленского на ракетах «Фламинго» затягивает конфликт на Украине

За сутки российская ПВО отразила одну из самых масштабных атак последних месяцев: уничтожены более 600 украинских беспилотников и шесть крылатых ракет «Фламинго». Одновременно на Украине всплыли новые детали коррупционного скандала вокруг производителей этих ракет. Как связаны военные операции ВСУ с применением «Фламинго» с попыткой замаскировать политический кризис в Киеве?

Как колумбийцы стали главной наемной силой для ВСУ

Власти Колумбии пытаются пресечь участие своих граждан в боевых действиях на Украине. Как представители именно этой страны стали основной массой наемников в рядах ВСУ, какое отношение к этому имеет американская разведка – и почему в какой-то мере власти Колумбии даже заинтересованы в том, чтобы наемничество продолжалось?

Найдено объяснение молчанию Пашиняна на угрозы Зеленского ударить по параду Победы в Москве

Еврокомиссия объявила о создании альянса с Украиной по БПЛА

На западе Москвы байкер насмерть сбил актрису Ксению Добромилову

Новости

Иран опроверг атаки на ОАЭ

Иран не осуществлял операций с применением ракет и беспилотников против ОАЭ, заявил официальный представитель штаба военного командования страны «Хатам аль-Анбия» Эбрахим Зольфагари, сообщила гостелерадиокомпания Ирана.

Госдеп США одобрил продажу Украине авиабомб JDAM на 373,6 млн долларов

Госдепартамент Соединенных Штатов согласился на возможную сделку по поставке Украине авиабомб JDAM увеличенной дальности на сумму 373,6 млн долларов, включая сопутствующее оборудование.

В Москве в ДТП попал рэпер, в чьем клипе снялась погибшая сегодня актриса Добромилова

Спортивный автомобиль Ferrari, в котором, по предварительным данным, находился рэпер Navai (Наваи Бакиров), попал в дорожно-транспортное происшествие на Зубовском бульваре в центре Москвы.

Турция показала гиперзвуковую ракету Yildirimhan

На выставке в Стамбуле Турция впервые показала межконтинентальную баллистическую ракету Yildirimhan, способную поражать цели на расстоянии до 6 тыс. км.

Медведев спел «День Победы» на церемонии зажжения вечных огней

Замглавы Совбеза России Дмитрий Медведев спел легендарную песню «День Победы» вместе с женским хором на мемориале в Торжке.

Дрон ВСУ убил тракториста в Белгородской области

В селе Лаптевка Ракитянского округа Белгородской области беспилотник атаковал трактор во время работы в поле, погиб тракторист, сообщают власти региона.

Казахстан решил отказаться от импорта электроэнергии из России с 2027 года

Казахстан намерен прекратить закупки электроэнергии из России с 2027 года благодаря развитию собственных энергетических мощностей, сообщил замминистра энергетики республики Сунгат Есимханов на пресс-конференции.

Швеция объявила о создании собственной внешней разведки

Шведское правительство инициировало создание собственной внешней разведки, которая начнет работу с января 2027 года и будет сосредоточена на анализе внешних угроз.

Пентагон не стал опровергать наличие дельфинов-камикадзе у США

Министр обороны США Пит Хегсет на пресс-брифинге в Пентагоне прокомментировал вопрос о возможном наличии у Соединенных Штатов дельфинов-камикадзе.

В 155-й ОМБР ВСУ избили экс-чемпиона Украины по карате Маленко

В расположении 155-й отдельной механизированной бригады ВСУ произошел инцидент с избиением военнослужащего, который оказался экс-чемпионом Украины по карате-кекусинкай Сергеем Маленко.

Пентагон заявил о готовности Трампа возобновить боевые действия против Ирана

Президент США Дональд Трамп рассматривает возможность возобновления крупномасштабных военных операций против Ирана в случае провала переговоров по соглашению, заявил глава Пентагона Пит Хегсет на брифинге.

Погранохрана Финляндии: Нарушившие границу дроны летели с Украины в Россию

Дроны, нарушившие воздушное пространство Финляндии, предположительно, вылетели с Украины и следовали в сторону России, сообщила финская пограничная охрана.
Мнения

Тимофей Бордачёв: Для антироссийского кино у Запада закончились силы и идеи

Сильная массовая кинопродукция, сравнимая с шедеврами прошлого столетия, представляет собой инструмент мобилизации широких народных масс. Но на Западе ни один политик не заинтересован в том, чтобы население его страны почувствовало себя сплоченным коллективом.

Сергей Худиев: Надо запретить оскорблять здравый смысл

Если некая дама в минуту глубокого огорчения сообщает миру, что «все мужики – козлы», она, конечно, неправа – но вряд ли имеет смысл ее за это преследовать. Мужчина, который примет это на свой счет и с криком: «За козлов ответишь!» потащит ее в суд, будет выглядеть по-дурацки.

Федор Лукьянов: Перемирие между США и Ираном оказалось всем в тягость

Для Ирана статус-кво опаснее – препятствуя вывозу иранской нефти, США осуществляют постепенное удушение экономики страны. Трампу отступить сейчас тоже очень трудно – ставка поднялась.
Вопрос дня

Почему замедляют Telegram в России?