Общество

Алексей Устинов
физик

«Наука непредсказуема, в этом ее прелесть»

19 марта 2012, 09:42

Фото: misis.ru

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

Экспертиза выяснила детали теракта на Крымском мосту в 2022 году
Темы дня

Украинская коррупция ускорила отступление ВСУ

Российские войска продолжают успешное продвижение в ДНР на нескольких участках фронта. Западные СМИ объясняют этот успех развалом украинских инженерных войск, из-за чего ВСУ приходится отступать на неподготовленные позиции. Так ли это на самом деле и как в нынешних условиях противник намерен выстраивать оборону в регионе?

«Путь в Европу» стал для Прибалтики «дорогой в никуда»

В Латвии сбежали со своих постов руководители госпредприятия, строящего железнодорожную магистраль Rail Baltica. Это очередное доказательство того, что амбициозный проект ЕС близок к краху. Среди причин этого не только прибалтийская коррупция: в США на самом деле не верят, что Россия готовится атаковать Литву, Латвию или Эстонию.

Венедиктов рассказал о новом проекте Чубайса в Израиле

Киев призвал к «наступательной украинизации» страны

Телеведущая Елена Ханга назвала размер своей пенсии

Новости

Эксперт: Запад переоценивает влияние релокантов на российскую экономику

Люди, возвращающиеся в Россию, в большинстве своем удаленно работали на отечественные компании. Таким образом, плоды их труда и так были включены в показатели ВВП страны. В реальности же влияние релокантов на развитие экономики РФ более скромное, чем представляют себе западные СМИ, сказал экономист Андрей Любич. Ранее издание Bloomberg сообщило о росте ВВП России из-за возвращения уехавших граждан.

В Турции опровергли передачу С-400 третьим странам

Турецкая сторона не планирует передавать кому-либо закупленные у российской комплексы С-400, заявил турецкий министр обороны Яшар Гюлер.

Газпром назвал сумму чистого убытка в 2023 году

Чистый убыток ПАО «Газпром» по итогам 2023 года составил 629 млрд рублей, что в два раза больше, чем убыток в 319,4 млрд рублей годом ранее.

Уехавшим из России иноагентам предложили купить часть Монголии

Журналистка Анастасия Казанцева (признана иноагентом в РФ) предложила покинувшим Россию иноагентам создать «альтернативное государство», которое могло бы располагаться на территории Монголии, так как у нее «свободной земли много».

На Землю обрушилась третья по силе в 2024 году магнитная буря

Третья по силе магнитная буря 2024 года обрушилась на Землю, что может привести к появлению полярных сияний на широтах Москвы и Санкт-Петербурга. Об этом сообщают ученые из лаборатории солнечной астрономии Института космических исследований (ИКИ) и Института солнечно-земной физики (ИСЗФ).

Демонстранты устроили транспортный коллапс в Тбилиси

Демонстранты с криками «Нет русскому закону!» в четверг блокировали одну из центральных транспортных развязок Тбилиси – площадь Героев, требуя отозвать яро критикуемый Западом закон «О прозрачности иностранного влияния», передает корреспондент газеты ВЗГЛЯД в Тбилиси.

TikTok возобновил работу в России

Социальная сеть TikTok вновь стала доступна для пользователей в России, сообщили СМИ.

Bild: Путин заставил немецкие танки прогнуться

Путин заставил немецкие танки прогнуться, об этом пишет немецкая газета Bild, рассказывая об открывшейся в Парке Победы в Москве выставке трофейной техники НАТО, захваченной российскими войсками в ходе спецоперации на Украине.

Захарова объяснила отзыв статьи Reuters про Кэмерона и удары ВСУ по России

Официальный представитель МИД России Мария Захарова выразила уверенность, что министр иностранных дел Британии Дэвид Кэмерон действительно сказал о праве Вооруженных сил Украины наносить удары по российской территории.

Звание генерал-лейтенанта присвоено замкомандующего группировкой «Восток»

Президент России Владимир Путин присвоил звание генерал-лейтенанта заместителю командующего группировкой войск «Восток» Олегу Лучанскому, указ опубликован на официальном портале правовой информации.

Турция прекратила торговые связи с Израилем

Турция решила приостановить торговые связи с Израилем, сообщили СМИ со ссылкой на турецких чиновников.

Премьер Грузии отказался ехать в Америку

Премьер-министр Грузии Ираклий Кобахидзе отклонил приглашение направиться с визитом в США из-за предусловия приглашающей стороны остановить обсуждение законопроекта «О прозрачности иностранного влияния», передает корреспондент газеты ВЗГЛЯД в Тбилиси.
Мнения

Игорь Перминов: Почему болгар не любят в Евросоюзе

По числу сторонников России Болгария уступает разве что Сербии. При этом властные структуры, захваченные несколькими партиями евроатлантической направленности, регулярно отмечаются злобными выпадами против Российской Федерации.

Андрей Колесник: Немецкая философия подтверждает русскую правоту

Российская политика является политикой кантианских моральных принципов. В то время как Запад, породивший Канта, эти принципы предал.

Глеб Кузнецов: Поучительная история 1 мая

На 1 мая 1886 года была назначена всеобщая забастовка, которую предлагалось не прекращать, пока правительство не примет восьмичасовой рабочий день. Ответ был прост – рабочих начали бить.
Вопрос дня

Что известно о новом главкоме ВСУ Александре Сырском?