Участники Общего собрания Сибирского отделения Российской академии наук обсудили итоги реализации пяти крупных проектов, ранее получивших финансовую поддержку в размере 300 млн рублей каждый, а также решение проблемы кадрового голода.

Напомним, что дважды в год, весной и осенью члены СО РАН собираются для обсуждения состояния дел в отечественной науке. В этом году Общее собрание СО РАН проходит 18-19 мая, как обычно – в Доме Ученых новосибирского Академгородка.

Первый день был посвящен в основном научно-организационным вопросам, итогам работы в прошлом году и планам на будущее. Не обошлось и без обсуждения проблем, стоящих перед современной российской наукой. Одна из них – отток кадров. «В течение последних пяти лет только Россия потеряла 50 тысяч человек. Все говорят о том, что технологический суверенитет, будущее зависит от наукоемких технологий, но вопрос заключается в том, что Россия как государство упустило тех, кто может решать эти задачи», — подчеркнул в своем выступлении вице-президент РАН, председатель СО РАН Валентин Пармон.

В организационном плане основной задачей СО РАН на 2023 год его руководство видит актуализацию распоряжения правительства России о плане комплексного развития отделения, а также – программы «Академгородок 2.0» по развитию Новосибирского научного центра, которая пока выполняется только в части строительства нового кампуса НГУ и Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ).

Программа второго дня собрания была посвящена итогам так называемых проектов-«стомиллионников». Напомним, в 2020 году пять проектов, представленных институтами СО РАН, победили в грантовом конкурсе и получили финансовую поддержку в размере 100 млн рублей ежегодно сроком на три года. Итоги проделанной работы и были оглашены в ходе собрания, причем, речь идет как о фундаментальных научных результатах, так и о вполне конкретных технологиях в области микроэлектроники, энергетики, материаловедения и мониторинга окружающей среды, часть из которых уже передана для внедрения индустриальным партнерам.

На днях влиятельная американская интернет-газета Politico фактически сделала комплимент в адрес российских вооруженных сил, участвующих в специальной военной операции на Украине. По сообщениям газеты, Россия научилась глушить американские «умные» бомбы, переданные украинской стороне. Такой вывод был сделан на основе изучения секретных документов Пентагона, преданных огласке. По данным источника, произведенные в США «умные» бомбы стали жертвой российских средств радиоэлектронной борьбы. Из-за установленных помех они начинают бить мимо цели. Такие факты, в частности, подтверждаются официальными представителями украинского Министерства обороны. При этом часть бомб не взорвалась по каким-то другим техническим причинам, что также отмечается украинскими военными.

Напомним, что Пентагон снабжает Украину «умными» боеприпасами с декабря прошлого года, поставляя в комплекте с управляемыми бомбами соответствующее электронное оборудование. Управляемые бомбы сбрасываются с боевых самолетов разных типов – как с истребителей, так и с бомбардировщиков. Недавно на Украину начали поставлять улучшенную модификацию «умной» бомбы» с увеличенной дальностью полета (более 70 километров). Однако, к большому огорчению американского командования, данный вид оружия – вопреки ожиданиям – имел слишком много случаев неточных попаданий. 

Отдельные технические неисправности украинские военные уже научились устранять. Но это только часть проблемы, причем не самая значительная. Значительной проблемой, считают в Пентагоне, является деятельность российских средств для установки помех. Как следует из одного документа, Россия активно использует средства для глушения GPS, что мешает процессу наведения оружия на цель. Как пояснил один из бывших сотрудников Пентагона, опасения относительно того, что российские войска использую средства радиоэлектронной борьбы, являются вполне обоснованными. По крайней мере, именно так можно объяснить недостаточную эффективность использования «умных» бомб конкретно на этом театре боевых действий.

Показательно, что представитель компании, производящей комплекты наведения для этого оружия, после просьбы прокомментировать ситуацию «перевел стрелки» на правительство США. Однако и в правительстве не торопятся с ответами. Так, представитель Министерства обороны США отказался комментировать содержание просочившегося отчета об использовании украинской армией «умных» бомб, сославшись на соображения оперативной безопасности.  

Отметим, что западные кураторы Украины возлагали очень большие надежды на свои высокоточные боеприпасы. Причем, это важно было не только в чисто тактическом плане, но также и в плане морально-психологическом, и даже в идеологическом. Как мы понимаем, в этом геополитическом противостоянии Западу крайне необходимо поддерживать имидж передовой технической цивилизации, воюющей с отсталыми автократиями, используя для победы все преимущества высоких технологий. В популярных западных СМИ постоянно подчеркивается, будто «отсталая» Россия способна добиваться побед исключительно за счет численного превосходства и шокирующих потерь. Западному обывателю до сих пор внушают мысль, что российское командование уже больше года заваливает-де Украину горами трупов своих солдат. При этом, что самое забавное, высокоточные удары российских крылатых, баллистических и гиперзвуковых ракет, способных разрушить образ «лапотной» России, в расчет не принимается. Здесь действует та же логика: якобы российские войска и в случае с ракетными обстрелами действуют исключительно числом, когда из сотни запущенных ракет до целей долетают считанные единицы.

Другое дело, мол, – высокоточное оружие западного образца. Как мы помним, несколько месяцев назад символом такого технологического превосходства были американские «умные» системы залпового огня HIMARS. Впрочем, несмотря на восторги среди украинских военных спецов, хваленая система не привела к перелому хода боевых действий. На российских военных она не произвела особо сильного впечатления. Да, ракеты HIMARS бьют точно, но недостаточно мощно. Например, злополучный Антоновский мост получил порядка полусотни попаданий, но даже после такого шквала там так и не упал ни один пролет (в конечном итоге пролеты взорвали российские саперы после вывода наших войск из Херсона). Таким образом, прочный советский железобетон серьезно смазал впечатление от американских военных «гаджетов».

Еще одним показательным моментом стал инцидент над Черным морем, когда российский пилот на Су-27 с помощью искусного маневра успешно «приводнил» американский военный беспилотник стоимостью 56 миллионов долларов. Реакция американской стороны оказалась весьма красноречивой: свою потерю они списали на безумную и бессмысленную (якобы) отвагу российского пилота, заклеймив его в недостаточно «цивилизованном» поведении, прямо поощряемом-де агрессивным авторитарным режимом.

И вот настал черед американских «умных» бомб. Наверняка они должны были произвести неизгладимое впечатление на российскую сторону, сочетая в себе и точность, и мощь. Полагаем, что российский ответ несколько разрушил привычный сценарий, в котором одна сторона демонстрирует ум, а другая опирается исключительно на безумную отвагу. Ответ России также оказался «умным», что слишком плохо вяжется со стереотипом о нашей технологической отсталости.

Таким образом, надежды западных кураторов на шокирующий эффект от своего высокоточного «чудо-оружия» не оправдались до сих пор. Как отмечается в американских СМИ, новейшие управляемые бомбы повышенной дальности стали поступать на Украину только в начале марта. И теперь, если верить обнародованным секретным документам, в Пентагоне опасаются, что из-за российских радиоэлектронных атак они становятся малопригодными для точечных ударов. По этой причине некоторые американские журналисты-острословы назвали их «недостаточно умными». По крайней мере, четыре из девяти таких бомб попали мимо цели, и такой неприглядный результат американская сторона склонна связывать именно с установкой помех.

Впрочем, надо учитывать тот факт, что Украина в настоящее время используется как полигон для испытания самых разных систем вооружений. И не только с западной, но также и с российской стороны. Америка испытывает свои сверхсовременные высокоточные боеприпасы. Россия делает то же самое, параллельно накапливая опыт в постановке помех. Самое интересное, что в западных СМИ теперь прямо отмечается, что Россия обладает одним из самых передовых средств радиоэлектронной борьбы В МИРЕ, а также весьма опытным персоналом для работы с таким оборудованием. Если верить западной прессе, российские войска регулярно глушат сигналы GPS на протяжении военной спецоперации. Причем, касается это не только «умных» бомб, но также украинских беспилотников, которые используются для наведения и корректировки артиллерийского огня. Мало того, на Западе подозревают, что России удавалось глушить сигнал GPS на территории европейских стран, причем делая это так, что параллельно нормально работала отечественная система ГЛОНАСС. Но и это не всё. Появляются заявления о том, что Россия разработала систему радиоэлектронной борьбы, способную глушить спутники на геостационарной орбите на высоте до 36 тысяч километров.

Судя по всему, навязчивое желание западных политиков добиться военного поражения России прямо связано с присутствием в их головах упомянутого стереотипа о нашей неспособности вести борьбу на равном технологическом уровне. Отсюда вытекает уверенность в том, что «лапотную» Россию можно без проблем одолеть с помощью высоких технологий, коими она якобы не располагает, опираясь исключительно на растрату ресурсов. Именно на этой почве возникают все эти разговоры о нашем неизбежном ресурсном истощении, после которого мы будто бы сами запросим пощады у высокотехнологичной цивилизации. Поэтому любой «умный» ответ с нашей стороны содействует слому данного стереотипа, а значит, способствует отрезвлению западных политиков и вынуждает их относиться к нам как к равным.

Николай Нестеров

Дважды в год, весной и осенью члены СО РАН собираются для обсуждения состояния дел в отечественной науке. В этом году Общее собрание СО РАН проходит 18-19 мая, как обычно – в Доме Ученых новосибирского Академгородка.

Вице-президент РАН, председатель СО РАН Валентин Пармон на общем собрании отделения в четверг заявил, что Россия потеряла 50 тысяч научных сотрудников в течение последних пяти.

– Основная проблема в России сложилась следующая: в течение последних пяти лет только Россия – никакие иные страны не потеряли столько работающих в научной сфере – а Россия потеряла 50 тысяч человек. Сейчас, когда все говорят о том, что технологический суверенитет, будущее зависит от наукоемких технологий, вопрос заключается в том, что Россия как государство упустило тех, кто может это делать, – сказал академик (цитата по «Интерфаксу»).

Как отметил Пармон, для выхода на уровень технологически развитых стран необходимо тройное увеличение финансирования исследований. Это поможет привлечь способных людей в науку. 

Примечательно, что действующую норму о зарплате ученых не ниже двойного размера средней зарплаты по региону он назвал несерьезной.

– Естественно, стоит вопрос о дискриминации зарплаты ученых в регионах и мегаполисах, потому что 200 % по отношению к средней зарплате – это несерьезно, наука – она везде наука, – считает Пармон.

В организационном плане основной задачей СО РАН на 2023 год его руководство видит актуализацию распоряжения правительства России о плане комплексного развития отделения, а также – программы «Академгородок 2.0» по развитию Новосибирского научного центра, которая пока выполняется только в части строительства нового кампуса НГУ и Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ).

Программа второго дня собрания была посвящена итогам так называемых проектов-«стомиллионников». Напомним, в 2020 году пять проектов, представленных институтами СО РАН, победили в грантовом конкурсе и получили финансовую поддержку в размере 100 млн рублей ежегодно сроком на три года. Итоги проделанной работы и были оглашены в ходе собрания, причем, речь идет как о фундаментальных научных результатах, так и о вполне конкретных технологиях в области микроэлектроники, энергетики, материаловедения и мониторинга окружающей среды, часть из которых уже передана для внедрения индустриальным партнерам.

По материалам СМИ

Начнем с печальных известий. В начале апреля на территории одиннадцати штатов США пронеслись смертоносные торнадо. Итог разгула стихии: десятки погибших и десятки госпитализированных. По данным Associated Press погибли, по меньшей мере, 32 человека. Национальная служба погоды зафиксировала за неполные двое суток более 30 торнадо, нарушивших покой как минимум для 28 миллионов человек на Юге и на Среднем Западе. Сильнее всего от разгула стихии пострадал штат Арканзас, где катастрофический торнадо проделал путь длиной около 40 километров, пройдя через район Литтл-Рок в округе Пуласки.

Вид населенных пунктов, подвергшихся атаке со стороны природных сил, вызывает ассоциации с военным действиями: разрушенные крыши домов, выбитые стекла, пробоины в стенах и многочисленный мусор на улицах и во дворах. И это только начало. Если сюда присовокупить ежегодные масштабные пожары, наводнения и землетрясения, то приходишь к весьма неутешительному выводу: даже в мирное время никто из нас не защищен от разрушений. А если верить климатологам, то разгул стихий из года в год будет только нарастать. Где гарантии, что ваше жилище, тщательно выстроенное вами и благоустроенное, однажды не обрушится под воздействием сил природы? В мирное, подчеркиваем, время!

Есть ли выход из этой ситуации? С точки зрения физики, нет таких строительных конструкций для жилых домов, которые могли бы успешно противостоять силам природы (если, конечно, вы не собираетесь переселиться в глубокий бункер). В общем, ни одно поселение никогда не станет для вас надежной крепостью, если туда несется смертоносный вихрь, ураган, водный поток или лесной пожар (не говоря уже о землетрясении). Так в чем же выход?

Некоторые американцы, наученные горьким опытом своих соотечественников, потерявших жилье из-за природных катаклизмов, решили в принципе… отказаться от жилья! Точнее, решили радикально поменять образ жизни, выбрав в качестве жилища автомобильный фургончик, а то и просто салон обычного легкового автомобиля. Теперь, в эпоху борьбы  с глобальным потеплением, таких людей можно по праву называть «климатическими кочевниками». Образ жизни, действительно, кочевой. Зато каждый из них в состоянии быстро удрать хоть от пожара, хоть от наводнения, хоть от того же торнадо.

Пока что это не стало мейнстримом, однако тенденция выражена весьма отчетливо, и с каждым годом подобный стиль увлекает всё больше и больше молодых американцев. В немалой степени это обусловлено пропагандой «ответственного» поведения в отношении климата. Судя по приведенной публикации, некоторые американцы, даже имея материальный достаток, включаются в жизнь на колесах в силу соответствующих убеждений, видя в том свой вклад в борьбу с глобальным потеплением. Один такой деятель использует в своем нехитром быту всего лишь 315 Вт электрической энергии, получая ее за счет солнечной панели, установленной на крыше фургончика. Этой мощности ему хватает для небольшого электрического кофейника, тостера, рисоварки, электробритвы, ноутбука и мобильного телефона. Таким образом, он потребляет лишь мизерную долю от того количества электроэнергии, которую потребляет средний американский домовладелец. Хозяин фургончика гордится тем, что он оставляет очень маленький углеродный след. Конечно, ему приходится жечь бензин во время переездов. Но он уверят, что делает такие переезды только в крайних случаях.

Как сообщается в статье, в настоящее время в США сформировалось целое движение климатических кочевников. Оно состоит из людей, убежденных в том, что жизнь в домах на колесах не только более «устойчива», но и более безопасна ввиду усиления экстремальных погодных явлений. В этом они видят главное преимущество перед оседлостью.

По мнению некоторых американских ученых, климатические изменения и их разрушительные последствия будут и далее способствовать тому, что всё больше и больше людей предпочтут жить в автомобильных фургончиках – полностью либо частично. В настоящее время мы наблюдаем убежденных пионеров такого перехода, способных поделиться своим опытом и научить нас жизни на колесах. Уже сейчас на пустынных территориях к востоку от Калифорнии образуются кемпинги, куда стекаются климатические кочевники, обустраиваясь в автомобилях, в трейлерах или в школьных автобусах, превращенных в мобильные домики. Люди живут там почти в дикой среде, не имея туалетов и водопроводов.

Подобное времяпровождение, полагают эксперты, можно рассматривать как одну из форм адаптации к меняющимся климатическим условиям. Якобы климатические кочевники способны наглядно продемонстрировать нам, как можно жить в современном мире, сведя потребление энергии к минимуму. Как мы знаем, не только в США, но также и в странах ЕС борьба за экономию энергии набирает обороты и поддерживается на высочайшем уровне. То же самое касается и экономии воды. Жизнь на колесах приучает кочевников к тщательной экономии водных ресурсов, в чем опять-таки усматривается очередная добродетель.

Не понятно только, как совместить такой стиль жизни с участием в производственной деятельности. В статье говорится о том, что некоторые кочевники устанавливают рядом со своими домами на колесах столы с товарами на продажу: различными ручными поделками и веганской выпечкой. Здесь же располагаются всевозможные мастерские – от ремесел до технического обслуживания автобусов.

Пока что невозможно подсчитать, какое количество американцев выбрали кочевой образ жизни. Однако эксперты с уверенностью заявляют, что их численность растет. Причем, забота о климате выступает здесь не единственной причиной. Частота стихийных бедствий и рост цен на недвижимость подталкивают людей к таким решениям. При этом еще раз заметим, что многие климатические кочевники далеко не бедны, и здесь свою роль, несомненно, играют определенные нравственные убеждения. Глобальное потепление выступает, скорее всего, важным поводом к изменению образа жизни, но исходная причина коренится, все-таки, в соответствующем мировоззрении, отметающем привычные американские ценности с их установкой на поступательное увеличение материальных благ. Как подчеркивают эксперты, в основе климатического кочевничества лежит философия, отвергающая культ потребления.

В этой связи надо отметить, что данный тренд сформировался не сегодня. Так, «антипотребительскую» идеологию активно продвигали представители франкфуртской философской школы еще полвека тому назад, и в американских университетах ее позиции достаточно сильны. Сегодня мы видим практическую реализацию основных постулатов данной идеологии. Так, в США набирает популярность движение за снижение экономического роста, которое очень гармонично включается в общий контекст климатической политики. Как говорится в статье, в последние годы группа экономистов, экологов и антропологов объединилась для того, чтобы найти верное решение для выхода из климатического кризиса. Главной своей задачей они видят поиск возможностей для адаптации к меняющимся климатическим условиям, когда человечество повергается воздействию природных стихий и вынуждено выстраивать свою деятельность в условиях закисания океанов, деградации почв и снижения биологического разнообразия. В этом случае способность обходится минимумом цивилизованных благ ставится во главу угла. Поэтому в рамках указанной идеологии опыт климатических кочевников считается очень ценным.

Напоследок заметим, что установка на снижение потребления полностью согласуется со стратегией «Зеленого курса», официально проводимого правительствами западных стран. О преимуществах «простой жизни» написаны уже десятки книг и тысячи статей. То есть это направление весьма серьезно пропагандируется. Фактически, речь уже идет о формировании новой системы ценностей, под которую будет меняться и наш жизненный уклад. Жизнь на колесах, конечно же, есть радикальный вариант. Тем не менее, он лучше всего отражает набирающий силу тренд. И вряд ли уже речь идет о банальном молодежном протесте, как это было с американскими хиппи в 1960-х годах. Если движение поддерживается ведущими СМИ, если на правительственном уровне принимаются программы по сокращению потребления важнейших ресурсов, то становится понятным, что за дело взялись весьма серьезные и влиятельные фигуры. Закончится ли это дело очередной революцией, гадать не будем. Но уже сейчас с полной определенностью можно сказать одно: мир теперь не будет таким, как прежде.

Николай Нестеров

Почему большинство методов прогнозирования землетрясений не работают, каким предсказаниям можно доверять, в каких зонах происходит до 80% всех сильных толчков, а также о новом открытии группы сотрудников ИФЗ РАН – эффекте кругосветного сейсмического эха – рассказал заведующий лабораторией сейсмической опасности Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, доктор физико-математических наук Алексей Завьялов.

– Алексей Дмитриевич, сегодня многие ученые пытаются давать прогнозы касательно грядущих землетрясений. Например, геофизики из Университета Южной Калифорнии провели анализ сейсмического разлома, на котором произошли февральские землетрясения в Турции. В результате они пришли к выводу, что скоро землетрясение произойдет неподалеку от района Пютюрге на востоке Турции. Как относитесь вы к этому предсказанию?

– Пока я не увижу материалов анализа, для меня это будет голословным заявлением. Если же я их увижу, мне нужно будет понять, прежде всего, какова история прогнозов на основе этих данных, как выглядит предвестник сейсмического события и другие детали. Американские коллеги сообщили, что наблюдают аномальную сейсмическую активность в этом районе. Дальше они делают заключение: «Мы полагаем, что здесь готовится очередное сильное землетрясение». Больше того, они указывают его магнитуду — 6,8. Опять же вопрос, на основании каких данных сделана оценка величины магнитуды. Я посмотрел данные о происходящих землетрясениях, и никакой аномальной сейсмической активности в районе Пютюрге не увидел, ничего нет. Даже в окрестности радиусом 100 км ничего. Относительно предсказаний землетрясений и их несостоятельности: в середине 70-80-е годы в США на разломе Сан-Андреас в Южной Калифорнии проводился Паркфилдский эксперимент. Там есть местечко Паркфилд, более ранние наблюдения за этой частью участка разлома Сан-Андреас говорили о том, что сильные землетрясения здесь происходят как по расписанию, и это повторялось несколько раз. Ученые посчитали, в каком году произойдет следующий толчок, установили оборудование там и стали ждать. Но природа оказалась гораздо хитрее: землетрясение, которое ждали, не произошло тогда, когда его ждали. Более того, оно случилось совершенно в другом месте разлома.

– Популярны стали и предсказания сейсмолога из Нидерландов Фрэнка Хугербитса. Из последнего: Дальнему Востоку грозит мегаземлетрясение в конце весны. Как вы оцениваете его методику прогноза?

– Он рассчитывает вероятность землетрясения по положению планет. Если планеты встают неким определенным образом, то обязательно должно произойти землетрясение. В этом случае мне также бы хотелось узнать, какая ретроспективная статистика его положительных прогнозов, тогда можно будет судить о том, работает ли методика. Вообще Хугербитс скорее астролог, а средства массовой информации представляли его как нидерландского сейсмолога. Нет, он не сейсмолог. Я думаю, что ничего не случится, как бывало уже много-много раз в моей жизни. Я много раз сталкивался с такого плана прогнозами... и ничего! Потом, как правило, авторы этих прогнозов исчезали вообще, о них больше никогда не вспоминали.

– То есть по планетам нельзя предсказать землетрясения?

– Сложно однозначно сказать. Конечно же, на процессы, происходящие на Земле, космические силы тоже влияют. Вопрос только в степени этого влияния. Например, Луна влияет на морские отливы и приливы. Более того, такого же типа приливы-отливы происходят и на земной поверхности, на тверди. Эти приливы имеют определенную амплитуду: несколько миллиметров, сантиметров.

Действительно, можно было бы предполагать влияние вот лунных приливов на возникновение сильных землетрясений, потому что Луна ближе к Земле, чем, например, Марс, Меркурий, Нептун, Юпитер и другие планеты. Их влияние гораздо слабее, чем влияние Луны, но почему-то Хугербитс ориентируется именно на них.

– Еще было такое предсказание: всплеск сейсмической активности в Румынии вызовет летом цепочку землетрясений в Крыму. Такое возможно?

– Да, но с оговоркой: в Крыму могут ощущаться лишь отголоски землетрясений, происходящих в Румынии, а не землетрясения как таковые. Вообще румынские землетрясения могут ощутить и в Москве, и в Питере. Хотя Крым – одна из сейсмоактивных территорий России, и здесь бывали достаточно сильные землетрясения. Если в Румынии произойдет сильное землетрясение, — чего я не исключаю, то волны от него разойдутся далеко, и в Крыму его отголоски наверняка ощутят, но никаких разрушений не будет, они максимум достигнут 3-4 баллов.

Есть хороший пример: в 2013 году в мае в Охотском море на глубине 600 км произошло сильное землетрясение с магнитудой чуть более 8 (Не надо добавлять «баллы» после термина «магнитуда»! Это грубая ошибка!), и его отголоски докатились до Москвы. Многие москвичи ощущали их.

– Ваш коллега, Алексей Любушин тоже предложил свой метод прогноза землетрясений. Он ориентируется на сейсмические шумы. Как вы относитесь к такому виду прогнозов?

– Несмотря на то, что Алексей Александрович мой коллега, я к этим прогнозам отношусь скептически. Его прогноз оказался верным по поводу Великого японского землетрясения (землетрясение Тохоку), которое произошло 11 марта 2011 года. Но это единственный случай, а прогнозов было уже много. Сейчас очередной прогноз на очереди. Я думаю, что это опять же закончится ничем.

Тут проблема в другом. Алексей Александрович классный специалист по обработке и анализу длинных временных рядов наблюдений. Этот анализ он делает профессионально, а вот дальше идет интерпретация полученных результатов. Одна гадалка говорит вот так, а если сидит с ней рядом другая, то она скажет по-своему. Вот это называется интерпретацией, и в этом мое мнение расходится с мнением Любушина.

– А какие методы тогда наиболее точные, по вашему мнению?

– Ведется много работ по изучению закономерностей физического процесса, который предшествуют возникновению землетрясения. Иногда эти закономерности срабатывают, иногда – нет. Ученые делают прогнозы, чтобы накапливать статистику. Хороший пример – это метеорологические прогнозы. Они тоже не всегда точные, но становятся все точнее и точнее со временем. У сейсмологов пока что и этого нет, мы недостаточно хорошо знаем, как устроена земная кора.

– Что это за закономерности?

– Их называют предвестниками землетрясений. Всего их насчитывают около 600, но ни один из них не дает 100% гарантии, что за появлением предвестника последует сильное землетрясение. Даже если использовать набор предвестников, не всегда этот набор срабатывает. Иногда срабатывает, а чаще – нет.   Я могу назвать так скажем самые частые предвестники. Например, в зоне будущего сильного землетрясения за какое-то время до его возникновения появляется сейсмическое затишье: либо сейсмичность затихает совсем, либо пропадает в определенном диапазоне магнитуд. Такое затишье может продолжаться либо до самого возникновения сильного землетрясения, либо сменяться сейсмической активизацией в этом районе. Такая последовательная смена затишья и активизации — это один из предвестников. Второй — в районе будущего сильного землетрясения вдруг возникает рой слабых землетрясений, эпицентры которых расположены близко друг к другу и в пространстве и во времени. Третий предвестник – изменение химического состава подземных вод. Это мы можем зафиксировать, если в сейсмоактивном районе пробурены скважины, из которых берут пробы. В некоторых местах проводятся измерения деформаций — расстояния между двумя точками на земной поверхности. Перед сильным толчком иногда закономерным образом изменяются наклоны земной поверхности. Есть также предвестники, которые наблюдаются в ионосфере, атмосфере, например, необычные свечения.

– У вас есть свой метод прогнозирования землетрясений?

– Конечно, но я не единственный автор этого метода. Я основной, может быть, исполнитель, но идеолог – мой друг и учитель, член-корреспондент РАН Геннадий Александрович Соболев. В середине 90-х годов мы начали заниматься разработкой этой методики. Уже более 30 лет мы ее опробуем в разных сейсмоактивных регионах мира. На выходе она дает карты распределения условной вероятности возникновения сильного землетрясения. Методика использует комплекс прогностических признаков, и в основном эти признаки являются сейсмологическими, — то есть основаны на изучении поведения слабых землетрясений в преддверии сильного. Результат такой: от 60 до 80% сильных землетрясений происходят в зонах, которые выделены с помощью этой методики как аномальные.

– Аномальные – значит сейсмоактивные?

– Аномальные – значит отличающиеся по своим статистическим характеристикам от характеристик других областей рассматриваемой сейсмоактивной зоны. Зоны, где происходят землетрясения, известны. В России это Камчатка и Курильские острова, дальше – Сахалин, озеро Байкал, Алтай, Саяны, Южный Урал. На Южном Урале, правда, отмечаются слабые землетрясения, но они все же происходят. Дальше Северный Кавказ, Крым. Кстати, в Калининградской области тоже происходят землетрясения.

– Есть какая-то периодичность в активности тех или иных участков сейсмоактивных зон?

– Сейсмичность вообще носит циклический характер. Работы, посвященные этому тоже есть. Например, для Камчатки еще в середине 60-х годов прошлого века академик Федотов выдвинул концепцию сейсмического цикла. Он изучил, как распределялись землетрясения вдоль восточного побережья Камчатки, собрал данные за несколько сотен лет и предложил концепцию сейсмического цикла. Эта концепция конкретно для Камчатки звучит таким образом: на Камчатке землетрясения с магнитудой 7¾ и выше происходят с периодичностью раз в 140 +/- 60 лет.

– Для других аномальных зон можно вывести такую закономерность?

– Если изучать, то для каждой зоны можно вывести. Но, чтобы изучать, нужны люди и деньги, нужна аппаратура.

– Что вы сейчас изучаете?

– Последнее открытие, которое сделано нашей группой, касается эффекта кругосветного сейсмического эха. Ранее такого термина не существовало, этот эффект открыли мы. Представьте, что где-то в глубинах Земли происходит сильное землетрясение, из его очага излучаются упругие сейсмические волны, которые расходятся во все стороны. Далее они выходят на поверхность Земли и образуют поверхностные сейсмические волны. Они разбегаются от эпицентра землетрясения в разные стороны, и примерно через три часа возвращаются обратно в эту же точку. При этом их амплитуда усиливается. Это создает кумулятивный эффект.

– И что это значит?

– Увеличенная амплитуда, вернувшихся в эпицентр, поверхностных сейсмических волн может вызвать повторный толчок (афтершок). Он может не будет сильнее основного, первого толчка, но в состоянии доразрушить многое, что не успел разрушить первый толчок, и главное – нанести вред спасательным службам, которые уже приступили к разбору завалов и спасению людей. То есть, спасателей тоже может завалить.

– Как часто возникает такое эхо?

– Не при каждом землетрясении. Его можно зафиксировать только в 40% случаев, при сильном землетрясении. Почему только в 40% мы пока не знаем. Мы пытались проанализировать, в каких зонах этот эффект возникает чаще. Но таких зон мы не обнаружили. Так что пока многие вопросы пока остаются без ответов.

Институт физики полупроводников СО РАН на сегодня является ведущим научным институтом в России по целому ряду направлений, связанных с производством микроэлектроники. Одно из них - синтез кристаллических пленок на основе нитрида галлия алюминия на кремниевых подложках. Этот полупроводниковый материал обладает рядом уникальных свойств: благодаря строению кристалла он выдерживает очень высокие температуры и воздействие очень больших токов. Такие свойства нужны для производства систем мобильной связи (прежде всего, поколения 5 G и 6 G), космического оборудования, при создании силовой электроники (высоковольтные источники питания и т.п.), систем беспроводной зарядки гаджетов и ряда других направлений.

В России подобные транзисторы не производят, импорт стал практически недоступен из-за санкций, а значит его замещение становится критически важной задачей. Ее решением занимаются сотрудники одной из молодежных лабораторий ИФП СО РАН. А интерес со стороны ряда индустриальных партнеров подтверждает актуальность исследования.

Материал для транзисторов – это высококристалличные совершенные полупроводниковые пленки, которые выращиваются на подложке из кремния в условиях сверхвысокого вакуума на специальных установках. Именно над отработкой процесса выращивания таких пленок (их еще называют гетеро- эпитаксиальные структуры) и работают ученые. Это очень сложный и трудоемкий процесс. Мало того, что они состоят из многих слоев, у каждого должно быть свое строение и определенные характеристики.

«Наше оборудование обеспечивает отсутствие инородных веществ в камере, где растут кристаллы, даже на уровне отдельных молекул, что позволяет выращивать многослойные структуры с заданными свойствами. Такой слоеный пирог, где каждый слой должен быть совершенным, без малейших дефектов, чтобы транзисторы, изготовленные из этого материала, работали как нужно», - рассказал руководитель лаборатории, к.ф.-м.н. Денис Милахин.

Отрабатывая технологию выращивания пленок такого типа приходится учитывать, что нитрид галлия и кремний – не родственные материалы и добиться того, чтобы кристаллы одного зародились на подложке из другого можно лишь с помощью целого ряда сложных процедур. «Наша лаборатория была создана в ноябре прошлого года, и к настоящему времени мы уже отработали этап зарождения кристалла нитрида на кремнии. В этом году мы должны отработать следующий этап – рост буферных слоев с минимальным количеством дефектов. Решив эту задачу, к следующему году мы выйдем на этап финальных слоев, которые отвечают за перенос тока в транзисторе, таким образом обеспечивая его работу. И завершив эту работу, мы передадим нашим индустриальным партнерам фактически готовую технологию, которая сегодня в нашей стране отсутствует», - отметил он.

Еще одна разработка – полупроводниковый материал для лазера длиной волны 1,55 мкм для радиофотоники и оптоволоконной связи уже проходит испытания. Подробнее об этом исследовании рассказал старший научный сотрудник ИФП СО РАН, к.ф.-м.н. Дмитрий Гуляев.

Как и в предыдущем случае, речь идет о многослойном кристалле, только в этот раз это - индий-галлий-алюминий-мышьяк на подложке из фосфида индия. Но требования все те же: каждый слой должен обладать четко заданными параметрами и не иметь дефектов, что позволит избежать рассеивания энергии и повысит дальность и качество передачи информации.

Гуляев отметил, что в настоящее время в промышленности для создания лазеров используются так называемые квантовые ямы - области в искусственных кристаллах, которые ограничивают движение частиц, заставляя их перемещаться только в плоском слое, однако на данный момент возможности развития этой технологии, фактически, исчерпаны.

Квантовые точки представляют собой следующий этап развития полупроводниковых технологий, это трехмерные фрагменты нанометровых размеров полупроводника, в котором «заперты» носители заряда. Воздействуя на квантовую точку переменным электрическим полем, можно обеспечить испускание фотонов.

«Переход от кристаллов в качестве активной среды к лазеру на квантовых точках должен обеспечить улучшение характеристик лазера, таких, как пороговый ток, температурная стабильность, ток насыщения, коэффициент усиления», - сказал Гуляев. А главное, по словам ученого, наша страна получает шанс значительно сократить технологическое отставание в данной области: вместо того, чтобы догонять конкурентов в рамках технологии, чей «потолок развития» уже очевиден, мы выходим на другую, ту, что еще только начинает развиваться и здесь, если мы и будем от кого-то отставать, то это будет уже не столь значительно. По крайней мере сейчас, как утверждают в Институте физики полупроводников, наша наука в этом направлении находится вполне на мировом уровне.

Успехи новосибирских физиков отметили и зарубежные «партнеры». Подводя итоги пресс-тура по лабораториям ИФП СО РАН, его директор, академик РАН Александр Латышев отметил, что его научное учреждение, наверное, единственное в Сибирском отделении, которое попало сразу в три санкционных списка.

«Пока мы этого не почувствовали, потому что ситуация всюду плохая в том смысле, что граница перекрыта. Тем не менее мы работаем, ничто нас не останавливает», - подытожил он.

Сергей Исаев

Мы, сотрудники Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН), обращаемся к органам власти Российской Федерации, коллективам научных и промышленных организаций, профессиональному научному сообществу, а также ко всем неравнодушным гражданам нашей страны с просьбой защитить российскую аэродинамическую науку, спасти то, что создавалось десятилетиями самоотверженного труда советских и российских ученых, инженеров, рабочих, от надвигающегося краха! 

За последний год трое выдающихся ученых-аэродинамиков нашего института – Анатолий Александрович Маслов, Александр Николаевич Шиплюк и Валерий Иванович Звегинцев – были арестованы по подозрению в совершении преступления по самой суровой статье уголовного кодекса – “Государственная измена” (ст. 275 УК РФ). Все они известны своими блестящими научными результатами. Их компетенции и профессиональная репутация позволяли им найти высокооплачиваемую и престижную работу за границей, но они не покинули Родину, посвятив свою жизнь служению российской науке. Наши коллеги всегда оставались верны интересам страны, прошли с нашим институтом тяжелейшие времена девяностых, помогли сохранить науку в Новосибирске, проводя исследования на высочайшем мировом уровне и активно работая с молодежью. Каждый из них воспитал большое количество учеников, фактически создав в ИТПМ СО РАН свою научную школу. Каждого из них мы знаем как патриота и порядочного человека, не способного совершить то, в чем их подозревают следственные органы.

Материалы всех трех уголовных дел закрыты от общества, однако мы знаем из открытых источников, что деяния, за которые наши коллеги могут провести за решеткой все оставшиеся годы жизни, представляют собой то, что во всем мире и в том числе в России, считается просто обязательной составляющей добросовестной и качественной научной деятельности – выступление с докладами на международных семинарах и конференциях, публикация статей в высокорейтинговых журналах, участие в международных научных проектах.

Мы хорошо знаем результаты, которые открыто представляли в последние годы наши коллеги, и уверены на сто процентов, что всё это имеет отношение исключительно к фундаментальной науке. Материалы наших коллег неоднократно проверялись экспертной комиссией нашей организации на предмет наличия в них сведений ограниченного доступа, и такие сведения в них обнаружены не были. Представление таких результатов не только не может нанести ущерба безопасности нашей Родины, но и наоборот, повышает престиж российской науки в мире. 

Это наше мнение, мнение людей, которые являются экспертами в разнообразных научных и технических областях. Это подтверждается как нашими личными научными результатами, так и в целом достижениями нашего института. Некоторые из нас также обладают большим опытом в вопросах, связанных с защитой государственной тайны и экспортного контроля технологий. Однако следственные органы опираются на другое мнение в качестве экспертного. Кто эти эксперты? Каков их профессиональный уровень? Компетентны ли они для вынесения решений, которые, с одной стороны, требуют высочайшей квалификации, а, с другой стороны, максимально ответственного подхода, потому что цена даже самой мелкой ошибки в данном вопросе – жизнь, свобода и достоинство конкретного человека? У нас нет ответов на эти ключевые вопросы, потому что имена тех людей, которые оценивали по запросу следствия научную и техническую составляющую деятельности наших коллег, известны только следственным органам.

В этой ситуации мы не только боимся за судьбу наших коллег. Мы просто не понимаем, как дальше делать свое дело. С одной стороны, основным показателем качества нашей работы в рамках государственного задания и проектов российских государственных фондов и ведомств является степень представления наших результатов научному сообществу, включая научные публикации и выступления на конференциях. С другой стороны, мы видим, что любая статья или доклад может стать причиной обвинений в государственной измене. То, за что нас сегодня награждают и ставят в пример другим, завтра становится причиной уголовного преследования. В этой ситуации нашему институту – единственной в стране академической организации, обладающей обширной базой для экспериментальных и численных аэродинамических исследований – просто невозможно работать. Отсутствие публикаций и выступлений на конференциях – это не просто невыполнение государственного задания организации, это причина стремительного падения уровня исследований, необходимым условием для поддержания и роста которого является активная научная коммуникация.

Самым страшным в данной ситуации является влияние создавшейся атмосферы на научную молодежь. Уже сейчас лучшие студенты отказываются идти к нам работать, а наши лучшие молодые сотрудники уходят из науки. Ряд научных направлений, критически важных для создания фундаментального задела, необходимого для создания аэрокосмической техники будущего, просто закрывается, потому что сотрудники боятся заниматься такими исследованиями. Это затрагивает не только аэродинамику. Все общество шокировал и возмутил случай со смертью арестованного специалиста по квантовой оптике из Новосибирска Дмитрия Владимировича Колкера летом 2022 года. Молодые специалисты понимают, что подобное может коснуться любой научной дисциплины, что делает для них работу в науке непривлекательной. Без постоянного притока молодежи научные школы существовать не могут. Падение уровня исследований, связанное со старением ученых, разрушением преемственности поколений специалистов, проявится не моментально, но постепенно станет необратимым и стремительным. Фактически, сейчас видны признаки повторения ситуации 90-х годов прошлого века. Второго такого удара отечественная наука может не перенести. 

Уважаемые коллеги и друзья, граждане России, мы просим вас о помощи! Просим помочь разобраться в ситуации с нашими арестованными коллегами. Мы уверены в их невиновности. Научным организациям и их работникам необходимо четкое, основанное на законе понимание, где проходит граница между работой на благо Родины и государственной изменой. По действиям наших коллег и других подозреваемых ученых необходима научная и техническая экспертиза высочайшего уровня, которую могла бы осуществить Российская академия наук, организация, которая объединяет не только российских ученых мирового уровня, но и ведущих разработчиков аэрокосмической техники гражданского и военного назначения. Данные вопросы, по нашему мнению, требуют безотлагательного решения, иначе будет невозможно предотвратить катастрофу, нависшую над отечественной аэродинамикой и предотвратить ущерб, причиняемый российской науке в целом!

Письмо рассмотрено на Ученом совете ИТПМ СО РАН, протокол № 2 от 12 мая 2023 года.  Проведено открытое голосование. Результаты голосования: за поддержку письма – единогласно.

Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали двухфазный криогенный детектор на основе аргона и продемонстрировали с его помощью концепцию, которая может быть использована для регистрации света в видимом диапазоне от частиц темной материи. В экспериментах на аргоновом детекторе ученые показали возможность ее использования для поиска WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) – слабовзаимодействующих массивных частиц, являющихся главными кандидатами на роль частиц темной материи. Результаты были опубликованы в журнале The European Physical Journal C и могут быть полезны для различных проектов по поиску темной материи, например, международной коллаборации DarkSide.

Согласно современным представлениям, лишь 5% энергии-массы Вселенной состоит из обычной материи. Все остальное – это темная энергия (69%) и темная материя (26%). Темная материя получила такое название из-за того, что не участвует в электромагнитном взаимодействии, однако проявляет себя в гравитационном взаимодействии. Несмотря на то, что напрямую темную материю никто не наблюдал, и ничего не известно о природе ее частиц, косвенных доказательств ее существования довольно много. Все они связаны со специфическим поведением астрофизических объектов, которое указывает на наличие скрытой массы во Вселенной. Одним из вероятных кандидатов на роль частиц темной материи является WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) – слабовзаимодействующая массивная частица.

«Существуют прямые и косвенные методы поиска WIMP. К косвенным методам поиска относят регистрацию продуктов аннигиляции WIMP от различных астрофизических источников или поиск специфической картины разлета частиц при взаимодействии частиц в коллайдерах, – рассказывает научный сотрудник ИЯФ СО РАН Владислав Олейников. – Прямой же поиск производится в детекторах, предназначенных для наблюдения событий предполагаемого упругого рассеяния WIMP на атомных ядрах. В последнее время наиболее прогрессивным является поиск WINP при помощи двухфазных (жидкость-газ) детекторов на основе благородных газов, таких как аргон или ксенон. Считается, что WIMP может рассеиваться на обычной материи, выделяя энергию, которую способен зарегистрировать чувствительный низкофоновый детектор. Такой поиск называют прямой регистрацией частиц темной материи, поскольку предполагается непосредственное взаимодействие частиц с детектором. Успешная регистрации WIMP прямым методом дала бы наиболее определенное доказательство того, что эти частицы ответственны за скрытую массу во Вселенной. Мы в ИЯФ СО РАН (лаборатория 3-3) совместно с Новосибирским государственным университетом (лаборатория космологии и физики элементарных частиц) развиваем как раз это направление».

Двухфазные детекторы на основе аргона имеют определенные преимущества относительно ксеноновых детекторов: они более чувствительны к регистрации WIMP и легче масштабируются – увеличение массы рабочего вещества детектора до нескольких сотен тонн позволит в будущем добиться предельной чувствительности детектора. Экспериментальная установка ИЯФ СО РАН небольшая – в ней используется всего около трех литров жидкого аргона, но на ней специалистам удалось всесторонне изучить механизмы излучения в видимом диапазоне без применения сместителей спектра – материалов, способных переизлучать свет в нужный диапазон.

«Часть энергии частиц, регистрируемых в двухфазных детекторах на аргоне, преобразуется в свет в ультрафиолетовом диапазоне с длиной волны 128 нанометров», – объясняет Владислав Олейников. – Зарегистрировать такое излучение обычными приборами довольно проблематично, поэтому в подобных установках используют сместитель спектра – специальный органический порошок (как правило, тетрафенил-бутадиен, ТФБ), который напыляют на стенки детектора. Нанесенный материал смещает спектр излучения в видимый диапазон. Но с ТФБ связан ряд проблем: со временем он может растворяться в жидком аргоне или отслаиваться от поверхности детектора при криогенной температуре, необходимой для работы установки. Другая проблема связана со сложностью напыления ТФБ на стенки детектора больших размеров, поскольку эта процедура должна производиться в условиях высокого вакуума. Поэтому исследователи ищут замену этому материалу. Наша группа пошла другим путем и решила изучить возможность работы сразу в видимом диапазоне, без применения сместителя спектра».

Световой сигнал, возникающий в области взаимодействия частицы с веществом детектора, называют сигналом первичных сцинтилляций. При приложении электрического поля часть электронов из жидкости попадает в газ, и при их столкновении с атомами аргона в достаточно высоком электрическом поле возникает свечение за счет эффекта электролюминесценции – такой тип сигнала называется электролюминесцентным. Специалисты ИЯФ СО РАН изучили механизмы сцинтилляции и электролюминесценции в видимом диапазоне и предложили альтернативную концепцию регистрации частиц темной материи, которая может быть использована для поиска WIMP в определенном диапазоне масс.

«До нашей работы информация о механизмах излучения в видимом диапазоне была неполной и разрозненной. На одной установке мы смогли изучить как механизмы электролюминесценции, так и механизмы сцинтилляции в видимом диапазоне. Как и ожидалось, интенсивность излучения в видимом диапазоне оказалась ниже, чем в ультрафиолетовом. Тем не менее, используя электролюминесцентный сигнал, возможно регистрировать WIMP с массой выше 10 ГэВ/с2 . То есть, если частица тяжелая, она передаст ядру аргона достаточно энергии, чтобы мы смогли наблюдать сигнал от нее. А вот сигнал первичных сцинтилляций от WIMP без сместителя спектра зарегистрировать в видимом диапазоне вряд ли получится. Хотя в некоторых экспериментах научились работать даже в режиме регистрации только электролюминесцентного сигнала, – добавил Владислав Олейников. – Если в будущем исследователи откажутся от работы с переизлучателями, потому что поймут, что использование тетрафенил-бутадиена на больших площадях проблематично, то можно будет использовать нашу альтернативную концепцию, которая позволит регистрировать WIMP в определенном диапазоне масс».

Пресс-служба ИЯФ СО РАН

С 20 на 21 мая в Новосибирске пройдет «Ночь музеев». Новосибирцев ждут страшные сказки при свечах, шоу экспериментов «Земля - Космос», экскурсии на корабликах с живым саксофоном, квесты «Игра в кальмара» и «Оно», танцевальные флешмобы, путешествие по ночному зоопарку и многое другое. Все мероприятия «Ночи музеев» специалисты компании «Дата Ист» нанесли на карту платформы «ГдеЧто». Информационную поддержку оказал городской портал Welcome Novosibirsk.

В этом году жители и гости города смогут погрузиться в атмосферу музейной ночи с размахом. Привычные нам музеи будут организовывать огненные шоу и вечеринки в стиле 50-х, проводить игры советских школьников и создавать «цветы ночи» на мастер-классах. Участникам таинства придется соприкоснуться с деятельностью революционеров подпольщиков, обучится навыкам шифрования и даже пройтись босиком по острым гвоздям. Богатая познавательная программа также гарантируется организаторами. Специальный значок на карте «Ночь музеев – 2023» поможет быстро сориентироваться.

Платформа «ГдеЧто» позволяет следить за культурными событиями и самим участвовать в создании мероприятий. Она помогает объединиться активным людям, творческим коллективам, молодежным организациям и размещать свою информацию о мероприятиях – квизах, мастер-классах, субботниках и спортивных мероприятиях.

Подробнее: https://gde-chto.ru/novosibirsk

Квантовые компьютеры еще недавно казались вещью совершенно фантастической. Но будущее, как известно, наступает быстро – работы по созданию таких машин уже идут полным ходом. Научный сотрудник лаборатории квантовой фотоники Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе, кандидат физико-математических наук Максим Рахлин работает над источниками однофотонного излучения для систем квантовой криптографии и квантовых вычислений. За свои исследования молодой ученый недавно был удостоен медали Российской академии наук с премией. Вскоре после церемонии награждения «Поиск» обратился к Максиму с просьбой рассказать о предмете его исследований.

– Квантовые вычисления и квантовые коммуникации сегодня активно развиваются во всем мире, они востребованы не только государственными организациями, но и различными коммерческими структурами, – говорит Максим Рахлин. – Такие огромные транснациональные компании, как Google или IBM, вкладывают десятки миллионов долларов в развитие этой области науки. Подобными разработками занимаются в США, Канаде, Франции, Великобритании, других странах. Я бы назвал XXI век веком квантового противостояния. В этой области сейчас идет самая настоящая гонка. Тот, кто первым сделает квантовый компьютер, получит значительное преимущество в различных областях: научной, энергетической, транспортной.

Россия не отстает. В рамках дорожной карты «Квантовые вычисления» ведутся активные исследования. В этих проектах участвует большое количество научных групп. Чтобы выиграть «квантовую гонку», требуется слаженная работа самых разных специалистов: инженеров, технологов, физиков, программистов. И я рад, что мне посчастливилось внести свой небольшой вклад в это дело.

– Что представляют собой источники однофотонного излучения?

– Однофотонными источниками света (или однофотонными излучателями) называют источники, которые излучают свет в виде отдельных фотонов. Во-первых, фотоны – это идеальный физический носитель квантовой информации, потому что они слабо взаимодействуют с окружающей средой. Например, мы можем регистрировать фотоны, которые звезды испустили миллионы лет назад. Во-вторых, состоянием однофотонных кубитов сравнительно просто управлять экспериментально.

Есть несколько систем, которые позволяют получить однофотонное излучение. Например, это молекулы, центры окраски в алмазе, дихалькогениды переходных металлов. Непосредственно я занимаюсь изучением и разработкой однофотонных источников на основе эпитаксиальных полупроводниковых квантовых точек. Они представляют собой область одного полупроводникового материала внутри другого, их размеры имеют нанометровый масштаб. В результате энергия носителей заряда, заключенных в квантовых точках (например, электронов), оказывается квантована, то есть может принимать только определенные значения. На мой взгляд, сегодня это наиболее перспективная система для создания источников одиночных фотонов.

– Понятия «квантовая криптография» и «квантовые вычисления» слышали многие. И все же напомните читателям, что они означают.

– Квантовая криптография – это способ кодирования и передачи данных посредством квантовых состояний фотонов. В отличие от классического канала связи квантовый невозможно прослушать незаметно для адресатов, так как нельзя провести измерение квантового состояния таким образом, чтобы оно не нарушилось.

Идею использовать квантовые методы для защиты информации выдвинул Стивен Визнер в начале 1970-х годов. А дальше эта область науки стала стремительно развиваться. В 1984 году Беннет и Брассар опубликовали первый квантовый протокол передачи данных (алгоритм, который описывает механизм работы квантовой связи) BB84 (по первым буквам фамилий ученых – Bennett and Brassard – и год создания). И уже через пять лет они провели первые эксперименты. В 2007-м в Швейцарии систему квантовой защищенной связи стали использовать для сохранения данных о результатах голосования.

Теперь о квантовом компьютере. Это вычислительное устройство, которое использует явления квантовой механики (квантовую суперпозицию, квантовую запутанность) для передачи и обработки данных. Квантовый компьютер в отличие от классического оперирует не битами (способными принимать значение либо 0, либо 1), а кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1. Пока мы не произвели измерения, кубит сразу находится в двух состояниях – 0 и 1. Но после измерения он строго принимает либо одно значение, либо другое.

Предполагается, что квантовые компьютеры будут способны решать задачи, на которые классические компьютеры потратили бы миллионы лет. Это, например, моделирование молекулы ДНК или разработка новых лекарственных препаратов. Я надеюсь, что в ближайшем будущем квантовые компьютеры смогут решать проблемы подобного плана, однако пока созданы только экспериментальные установки в университетских лабораториях. В США компания Google продемонстрировала квантовый процессор Sycamore на базе сверхпроводящих систем. При его помощи удалось выполнить очень сложный программный расчет всего за 200 секунд. Самому мощному суперкомпьютеру для решения данной задачи понадобилось бы гораздо больше времени.

Как я уже сказал, в России так же, как и во всем мире, ведутся активные разработки в этих областях. Если 10 лет назад отставание от зарубежных научных групп у нас было достаточно большим, то сейчас оно сведено к минимуму, а по некоторым направлением наши научные коллективы – мировые лидеры.

– Расскажите о вашем вкладе. С какими проблемами сталкиваетесь и как их решаете?

– После ряда экспериментов по получению однофотонного излучения нам стало понятно, что для большинства новых квантовых технологий необходимо создать неклассические источники света с улучшенными свойствами, например, с высокой скоростью генерации однофотонного излучения.

Благодаря многообразию технологически доступных систем квантовых точек можно изготавливать однофотонные излучатели от среднеультрафиолетового до оптического телекоммуникационного С-диапазона (1,55 мкм). Уникальность нашей лаборатории в том, что мы исследуем различные системы квантовых точек. Это помогает разрабатывать источники одиночных фотонов как для квантовой криптографии, так и для квантовых вычислений. Чем отличаются эти источники? Для квантовых вычислений одиночные фотоны, которые излучила квантовая точка, обязательно должны быть неразличимы, то есть обладать одинаковыми характеристикам, в особенности энергией и поляризацией. Для квантовой же криптографии необходимо лишь, чтобы источник был однофотонным и излучал фотоны в телекоммуникационном диапазоне длин волн, это нужно для квантовой передачи ключей на большие расстояния через оптоволоконные линии связи.

Излучение, регистрируемое от исследуемой квантовой точки, может оказаться неоднофотонным по разным причинам. Такой источник уже непригоден ни для квантовых вычислений, ни для квантовой криптографии. Поэтому моя основная задача заключается в определении физических основ функционирования и методов реализации однофотонных источников на основе квантовых точек для различных спектральных диапазонов.

– Что собой представляет оборудование, на котором вы работаете?

– Наши источники одиночных фотонов состоят из одиночной квантовой точки, расположенной в оптическом микрорезонаторе. Исследования проводятся с помощью сложнейшей оптической установки, которая занимает почти всю комнату, с криогенными температурами (порядка минус 265⁰С). Рабочий процесс довольно непростой. Одна только настройка оптической схемы может занимать до двух недель. Кроме того, сначала нужно провести теоретические расчеты, изготовить по этим расчетам образец, сделать постростовую обработку – только потом уже можно проводить измерения.

Важно то, что все этапы работы – от изготовления образца до измерения его оптических характеристик – у нас организованы в рамках одной лаборатории. Зарубежные же коллеги зачастую структуру образца теоретически рассчитывают в одной стране, изготавливают во второй, а измерения проводят в третьей, что сильно затягивает процесс.

– Вы создаете что-то уникальное или известное, но адаптированное к условиям страны?

– В мире исследованием источников одиночных фотонов на основе квантовых точек занимаются несколько научных групп. Когда мы только начинали проводить исследования, то в первую очередь ориентировались на работы зарубежных коллег. Но вскоре смогли занять свою нишу. Это не только моя заслуга, это работа всей лаборатории квантовой фотоники, состоящей из 30 человек, которая была специально создана в ФТИ им. А.Ф.Иоффе для решения подобного рода задач.

– Медаль Российской академии наук и премия для молодых ученых, которых вы удостоены, стали новыми стимулами, придали вам уверенности?

– Я бы сказал, что эта награда – хорошее подспорье для будущих исследований. Она помогла мне еще раз убедиться, что я на правильном пути. Мне очень приятно, что ученые, которые рецензировали мою работу, смогли высоко ее оценить: для любого исследователя важен взгляд со стороны. Ну, и добавлю, что впереди еще будет много проблем и задач, которые вместе со своими коллегами я буду стараться решить.

Фирюза Янчилина