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

Губернатор Гладков назвал ситуацию в белгородском приграничье «крайне тяжелой»
Темы дня

Африка требует расплаты от Франции

Платить и каяться. Именно это отныне требуют бывшие колониальные территории Африки от своих бывших колонизаторов. Речь идет прежде всего об Алжире, который принял соответствующий закон, объявивший французскую колонизацию преступлением. Это может иметь последствия куда более масштабные, чем просто отношения между Парижем и Алжиром.

«Великие Луки» помогут созданию атомных подводных лодок нового поколения

Под конец года в состав ВМФ РФ принята новая подводная лодка – Б-587 «Великие Луки», корабль, который относится ко второй модификации проекта 677 «Лада». Проект рождался с большим трудом, но оно того стоило. Почему подводные лодки данного класса принципиально важны для будущего российского Военно-морского флота?

Российские силовики рассказали о дезертирстве почти всей бригады ВСУ

Захарова объявила о готовности обсудить гарантии ненападения на НАТО

Лучшие роли Веры Алентовой: главные фильмы и яркие образы

Новости

В Театре им. Пушкина сообщили о церемонии прощания с Верой Алентовой

Прощание с народной артисткой России Верой Алентовой состоится в понедельник, 29 декабря, сообщили в Театре им. Пушкина, где актриса прослужила 60 лет.

В Иркутской области появились шесть «трезвых сел»

Власти Иркутской области утвердили решение полностью убрать алкогольные напитки из магазинов шести сельских населенных пунктов региона с сентября 2026 года.

Минпромторг предложил отсрочить оплату утильсбора

Крупнейшие российские автопроизводители могут получить отсрочку по уплате утильсбора на год, что позволит высвободить оборотные средства.

Нашелся пропавший экс-депутат Госдумы Герасименко

Ранее исчезнувший экс-депутат Госдумы Николай Герасименко был обнаружен живым в Москве после поисков.

Мосгорсуд обязал Долину покинуть квартиру в Хамовниках

Певица Лариса Долина должна покинуть квартиру в Хамовниках вместе с семьей после решения Мосгорсуда, вступившего в силу незамедлительно.

Назван средний возраст рождения первенца в России

В среднем женщины в России впервые становятся матерями в 31 год, тогда как в странах Европы этот показатель еще выше, отметили в Российской академии наук.

Миллер заявил о возможном досрочном завершении строительства «Силы Сибири – 2»

Строительство газопровода «Сила Сибири – 2» может завершиться быстрее запланированного благодаря опыту масштабных проектов и высокой организации работ, сообщил глава Газпрома Алексей Миллер.

Путин исполнил мечту школьницы о визите в Звездный городок

Президент России Владимир Путин создал новогоднее чудо для Варвары Смахтиной, осуществив ее детскую мечту посетить Центр подготовки космонавтов и Большой театр.

МИД рекомендовал россиянам отказаться от поездок в Германию без необходимости

Министерство иностранных дел России предупредило о рисковых ситуациях для граждан страны при въезде в Германию и рекомендовало ограничить поездки в ФРГ.

Космические войска успешно запустили ракету «Союз-2.1а»

С космодрома Плесецк выполнен успешный запуск ракеты среднего класса «Союз-2.1а» с установленным на ней космическим аппаратом, сообщили в Минобороны.

Задержан главный организатор попытки госпереворота в Грузии

Министр обороны и внутренних дел саакашвилевского режима Бачана Ахалая задержан в четверг Службой госбезопасности Грузии в качестве главного организатора попытки свержения властей 4 октября, в день муниципальных выборов в Грузии, заявил на брифинге первый заместитель руководителя СГБ Лаша Маградзе, передает корреспондент газеты ВЗГЛЯД в Тбилиси.

Мединский осудил власти Украины за смену дат Рождества

Помощник президента Владимир Мединский раскритиковал попытки властей на Украине изменить традиционные конфессии и обратил внимание на сложную религиозную ситуацию в стране.
Мнения

Сергей Миркин: Когда на Украине появится новый гетман Скоропадский

Скоропадский формально не был объявлен гетманом немецкими генералами, а был провозглашен монархом на всеукраинском съезде хлеборобов. Имя нового руководителя Украины не столь важно, его главной функцией будет заключить мир с Россией.

Владимир Можегов: Брюссельская ведьма крадет Рождество

Из официальных поздравлений ушло слово «Рождество», а на уличных билбордах вместо привычного «Счастливого Рождества!» парижанам желают «Веселых праздников». Кроме того, опасаясь реакции мусульман, в Париже в этом году отменили массовые рождественские мероприятия.

Юрий Мавашев: Откажется ли Турция от российских «Триумфов»

Может показаться, что военно-техническое сотрудничество между Турцией и Россией переживает закат, и в нынешних международно-политических реалиях невозможно. Однако не все так однозначно.
Вопрос дня

Почему заблокировали Roblox?

Суть игры, риски и угрозы для детей, позиция Роскомнадзора и мнение экспертов