Калгари, Канада, жизнь в Калгари, новости Калгари, события в Калгари, информация о Калгари, афиша, знакомства в Калгари

Выдающиеся личности Русского Калгари – Александр Львовский, один из самых известных в мире ученых в области квантовой физики

78917010_78351906_pics3

Александр Львовский – профессор Университета Калгари (Канада), один самых известных в мире ученых в области квантовой физики. Член научного совета Российского квантового центра, член Канадского института высших исследований, редактор журнала «Optics Express».

Гениальный физик двадцатого века Ричард Фейнман как-то сказал, что квантовую физику вообще никто не понимает. И действительно, кажущиеся противоречащими самым основам здравого смысла явления корпускулярно-волнового дуализма, квантовой интерференции, переплетённости и нелокальности вот уже на протяжении века ломают голову физикам.

На сегодняшний момент квантовые технологии становятся  определяющим фактором технологического развития  общества в будущем. В 2012 году Нобелевскую премию по физике получили  француз Серж Арош и американец Дэвид Уайнлэнд за новаторские экспериментальные методы, позволяющие измерять и контролировать отдельные квантовые системы. Квантовый компьютер изменит мир сильнее, чем это сделал персональный компьютер, дав возможность решать те задачи, которые нам кажутся неразрешимыми. И даже такие относительно простые технологии, как квантовые симуляторы, квантовые датчики, абсолютно защищенные квантовые коммуникации, которые могут появиться по пути к созданию квантового компьютера, имеют значительный потенциал практического применения и коммерциализации.

Александр Львовский является профессором кафедры физики и астрономии в Университете Калгари. Он имеет степень бакалавра по физике и прикладной физики Московского физико-технический института(1993), а также степень магистра M. Phil. и доктора наук по физике Колумбийского университета в Нью-Йорке (1996 и 1998). Между 1998 и 2001 годах он  возглавлял научное сообщество в Университете Калифорнии в Беркли и Университете Констанц в Германии. Затем он стал лидером группы квантово-оптических информационных технологий в университете Констанц в Германии перед  приездом в Калгари в 2004 году. Д-р Львовский в настоящее время руководит группой  квантовых информационных технологий в Институте квантовой информатики в Университете Калгари.

Д-р Львовский был удостоен многочисленных премий и наград, включая:

        • Canada Research Chair (уровень II)
        • Член Канадского института высших исследований
        • Редактор журнала Optics Express
        • Награды и премии: Международная премия по Квантовым Коммуникациям, Alberta Ingenuity New Faculty Award, премия Deutsche Forschungsgemeinschaft им. Эммы Нетер, исследовательская премия Александря Гумбольта, другие.

Исследования в RQC:

  • Произвольные квантовые состояния света и вещества по требованию
  • Переплетённые состояния в макроскопическом масштабе
  • Решение квантовой задачи о «чёрном ящике»
  • Квантовая томография

Целью исследовательской группы доктор Львовского является разработка основных строительных блоков для будущего здания квантовой оптической технологии. В настоящее время группа работает над двумя проектами. В первом из них, они изучают методы для манипулирования неклассическим светом, с целью узнать, как синтезировать и характеризовать сложные  квантовые состояния света и применять их для обработки информации. Во втором случае, они пытаются построить квантовые ячейки памяти: хранить информацию, содержащуюся в неклассических состояниях света так, что он может быть извлечен и использован в более позднее время.

Александр Львовский:

Я отучился на Физтехе четыре года, а затем уехал. Но уехал я с образованием, которое было эквивалентно западной степени бакалавра. Это, на самом деле, даже выше бакалаврского уровня. Когда я приехал в Америку в 93-ем году, мой уровень подготовки был выше среднего уровня моих однокурсников. До этого я написал заявления в десяток университетов. Взяли меня, кажется, в три: Брандайс, Стэнфордский и Колумбийский университеты. Я бы поехал в Стэнфорд, но там был факультет химических технологий. Это меня не очень интересовало, поэтому я поступил на физический факультет в Колумбийский университет.

Сейчас у меня пожизненная профессура. Есть три вида обязанностей, которые я должен выполнять перед университетом: публикация научных статей в ведущих научных изданиях, преподавание и так называемый сервис. Сервис заключается в службе в комитетах, в организации работы университета – у нас самоуправление.

Поступить в западный университет, отучившись 4 года, не так сложно. Во-первых, за это не надо платить. А во-вторых, имеется дефицит хороших абитуриентов. Я бы рекомендовал это для карьеры.

В конце 90-х – начале 2000-х ситуация меня удручала. Я ездил на конференции, слушал доклады русских. Они были рукописными. Их невозможно было читать, там были одни формулы. Человек на очень корявом английском что-то рассказывал, даже читал по бумажке. Жалкое зрелище. Мне было стыдно за свою родину. А сейчас ситуация изменилась, это видно по нынешней конференции, да и не только по ней. Человек, который приезжает из России, у него нет возможности рукописно что-то написать – уже хорошо. И английский гораздо лучше стал. Главное – молодежь появилась.
В качестве примера приведу официального нынешнего генерального директора Российского квантового центра Алексея Акимова, который, закончил Физтех, потом делал диссертацию в ФИАНе. В ФИАНе ему удалось построить программу исследований на мировом уровне. Это было замечено. Потом он стал проводить какое-то время в Гарварде. Но важно, что у него была возможность – были лабораторные возможности, был хороший руководитель. Благодаря этому он состоялся.
Я бы сказал, что все случаи единичны. Талантливые ученые – это всегда единичный случай, какая бы хорошая школа не была. Конечно, таких единичных случаев в России меньше, чем на Западе, но, тем не менее, они есть. И таких людей можно назвать десятки.

Интерактивная биография

hex0

ПредлагаемВашему вниманию статью из газеты Взгляд «Дело не только в деньгах»,

в которой известный физик рассказал о том, что нужно для возвращения ученых в Россию

«Такой стране, как Россия, нельзя без науки. Тут речь идет не только о знаниях, но и об особом стиле мышления, который человек приобретает в науке и который крайне востребован в любой другой области деятельности», – заявил в интервью газете ВЗГЛЯД профессор университета Калгари (Канада) Александр Львовский

В 2011 году в Москве прошла Международная конференция по квантовым технологиям, приуроченная к официальному запуску резидента инновационного центра «Сколково» Российского квантового центра.

Основными темами конференции, которая собрала более 80 ведущих ученых со всего мира, были мезоскопика, квантовая оптика, ультрахолодные атомы и молекулы, квантовая информатика, квантовые линии связи. В Москву приехали лидеры мировой науки, профессора лучших мировых университетов (Гарвард, Йель, Оксфорд, MIT), руководители ведущих международных исследовательских центров и молодые учёные.

О том, какие открытия нас ждут в ближайшее время, зачем вообще нужна квантовая физика и что нужно сделать, чтобы российские ученые вернулись работать на родину, рассказал в интервью газете ВЗГЛЯД член управляющего комитета Российского квантового центра профессор университета Калгари (Канада) Александр Львовский.

Искусственный интеллект и другие

ВЗГЛЯД: Александр, добрый день. Начнем с главного: перед какой основополагающей проблемой стоит сейчас квантовая физика?

А. Л.: Главная проблема – технологии. Наши компьютеры, а точнее – транзисторы, из которых состоят все микросхемы, становятся все меньше и меньше, и сейчас их размер – тридцать миллиардных долей метра. Для сравнения: размер атома – это несколько десятимиллиардных долей метра. Размер микросхем уменьшается постоянно, и рано или поздно мы упремся в такой предел, когда нужно будет делать транзистор размером меньше атома.

ВЗГЛЯД: Это невозможно в принципе, или просто технологий пока нет?

А. Л.: Невозможно в принципе, потому что атом неделим. Придется искать какие-то новые фундаментальные пути развития технологий, и как раз квантовая физика предлагает такой путь.

 ВЗГЛЯД: В чем он состоит?

А. Л.: Это трудно в двух словах объяснить. Суть вот в чем: когда мы переходим границу макроскопического мира, мира больших тел, в котором мы живем, в микроскопический мир, в мир элементарных частиц, начинают действовать совсем другие физические законы, законы квантовой физики. Они для нас совершенно необычны, но предоставляют нам массу новых возможностей, и наша задача – научиться этими законами пользоваться, чтобы они нам помогали строить машины на основе квантовых законов, то есть научиться управлять сложными квантовыми системами на уровне их индивидуальных компонентов.

ВЗГЛЯД: Есть ли простые примеры, как это может работать?

А. Л.: Один из очень красивых примеров – квантовый датчик, изобретенный совсем недавно, так что детали еще только предстоит разработать. Датчик – это наноскопический кристалл, например, алмаза, в котором есть совсем маленький, квантовый, дефект. И если мы научимся управлять этим дефектом с помощью лазерных лучей, можно будет наблюдать магнитные поля на протяжении нескольких десятков нанометров. Можно внедрить датчик в клетку и увидеть, как в клетке проходят различные процессы – где какие атомы находятся, куда они движутся. Это – колоссальный прорыв для биологии и медицины. Например, можно разобраться, как работает человеческий мозг,  понять, как лечить поражения коры etc. Вообще, в наше время развитие физики во многом заключается в развитии технологий. Мы не ожидаем, что благодаря квантовой физике откроем какие-то новые законы природы, но рассчитываем на то, что перевернем представление человека о возможностях техники.

ВЗГЛЯД: А в перспективе?

А. Л.: Искусственный интеллект, например. Если мы разберемся в структуре мозга, есть шанс, что можно будет воспроизвести сознание. Или же создать машину, в которой бы могло существовать человеческое сознание – уже совершенно вне зависимости от пределов нашей биологии.

Социальная справедливость и развитие науки

img8649 ВЗГЛЯД: Давайте поговорим о Квантовом центре, а точнее, об очевидной проблеме, с ним связанной. Вы, как я понимаю, собираетесь приглашать и русских, и зарубежных ученых на действительно большие по российским меркам деньги. Не возникнет ли у людей, которые работают здесь и получают не так много, некоторого – и вполне понятного – социального недовольства?

А. Л.: Это действительно проблема. И здесь действительно есть несправедливость, потому что российский ученый, который работал здесь всю жизнь, может быть и умнее, и талантливей другого физика, в юности эмигрировавшего. И вот этот эмигрант сейчас возвращается на гораздо лучшие условия, нежели тот, кто потратил лучшие годы жизни на неравный бой за сохранение российской науки. А разница в зарплатах будет действительно значительной, это понятно, потому что фундаментальная наука в России оплачивается плохо.

С другой стороны, если мы хотим, чтобы российская наука вообще развивалась, нужно стать частью международной науки и международного рынка труда. То есть нужно создавать ученым такие условия, чтобы люди хотели к нам приехать, – предлагать хорошую зарплату вне зависимости от того, откуда они. Мир науки сегодня – это плавильный котел.

В принципе, любой российский ученый может претендовать на позицию в Квантовом центре, если его научные достижения соответствуют требованиям. Однако в реальности с точки зрения международного научного совета, который будет принимать сотрудников на работу в центр, люди, работающие здесь, нередко обладают меньшим научным признанием, меньшим количеством известных в мире публикаций, и вовсе не потому что они глупее или менее образованы, а потому что российская наука долгое время существовала в изоляции. Поэтому, скорее всего, работу получит человек, работавший на Западе.

ВЗГЛЯД: И что с этим делать?

А. Л.: Я думаю, что нужно и дальше создавать подобные научные учреждения. Мы можем во имя социальной справедливости отказаться от создания Квантового центра, но ведь это в итоге будет означать, что молодой ученый или уедет из России, или уйдет из науки, или, даже оставаясь в ней, будет вариться в собственном соку своего НИИ, оставаясь в изоляции от международной «грибницы». Может быть, у него будет зарплата повыше. Но искатель социальной справедливости от этого не станет ученым мирового уровня, а российская наука не приобретет международного признания.

Если же молодой ученый пройдет через наш центр, у него появится возможность и выступать на международных конференциях, и публиковаться в международных  журналах, и взаимодействовать со светилами международной науки, и в итоге стать вполне себе мировой знаменитостью. Если центр станет частью международного научного рынка труда, Россия сможет восстановить свою научную славу.

ВЗГЛЯД: Может, и без славы проживем? Живут же некоторые страны.

А. Л.: Нет. Такой стране, как Россия, нельзя без науки. Тут дело не только в престиже. Во-первых, она дает определенный уровень технической культуры в обществе.  Во-вторых, это кузница кадров. Тут речь идет не только о знаниях, но и об особом стиле мышления, который человек приобретает в науке и который крайне востребован в любой другой области деятельности общественного организма.

ВЗГЛЯД: Стиль мышления формирует и прикладная наука. Фундаментальная тогда нам зачем?

А. Л.: Поймите, многие принципиальные открытия получаются совершенно случайно, и лавры тут принадлежат именно фундаментальной науке. Скажем, изобретение транзистора (основы для всей полупроводниковой электроники, компьютеров, Интернета) стало результатом развития именно фундаментальной науки. Эффект этого открытия оказался намного выше, чем эффекты большинства прикладных разработок, которые, казалось бы, завтра принесут плоды.

Утекшие мозги

officeВЗГЛЯД: Вернемся к российским и зарубежным ученым. Россия всегда грезила и сейчас грезит возвращением «утекших мозгов». Это возможно? Что для этого нужно? Хватит ли просто дать ученым побольше денег?

А. Л.: Не уверен, что так ставить вопрос правильно. Суть не в возвращении. Нужно создавать такие условия, чтобы к нам хотели приехать, чтобы в России могли выбирать самых лучших. А уж кто приедет, не так важно. Однако вероятно, что в первую очередь приедут эмигранты, у которых осталась культурная связь с Россией.

Что для этого нужно? Дело, конечно, не только в зарплатах. Это только кажется, что дай много денег – и все воссияет. Проблема многоуровневая: здесь и качество управления, которое должно быть компетентным и некоррумпированным. Масса проблем государственного характера: например, чтобы пригласить в Россию на работу иностранца, нужно пройти через массу бюрократических процедур, совершенно бешеное количество бумажек нужно оформить в каких-то министерствах. В Канаде для этого мне нужно просто написать письмо – это все, что требуется.

Есть и проблема общего здоровья общества. Я читал о том, как тонул теплоход «Булгария», проходящие суда не останавливались, а люди фотографировали все происходящее на мобильные телефоны. Я не могу себе представить такое в Канаде. В нездоровом обществе трудно сделать здоровую науку.

ВЗГЛЯД: Но вы же приехали, и Квантовый центр все-таки делается?

А. Л.: Я еще не совсем все-таки приехал. Если все пойдет хорошо, я буду какое-то время проводить в Канаде, какое-то в России. Пока же идет организационная стадия, рано что-то утверждать. С другой стороны, прекрасное, необычное для России начинание, мне очень интересно участвовать, интересно создавать что-то новое. Есть и личные причины. Я хоть и уехал 17 лет назад, культурно остаюсь русским человеком, читаю российскую прессу (и ваше издание в том числе), слежу за всем, что происходит в России.

Отрывок из интервью Новой Газеты с Александром Львовским:

— По-вашему, какие проблемы стоят перед российской наукой?

— Это целая пирамида проблем. Первая и наиболее простая — это финансирование. Весь бюджет огромной Российской академии наук равен бюджету среднего западного университета. Но деньги у страны есть, поэтому финансирование постепенно будет увеличиваться. Вторая проблема — это непрозрачный менеджмент. На многих уровнях управление наукой коррумпировано и некомпетентно. Даже те малые деньги, которые выделяются на исследования, не доходят до людей и оседают в чьих-то карманах.

Третья проблема — это законодательные барьеры. Если в Канаде у меня сломался лазер, то я звоню компании-поставщику и на следующий день новый прибор у меня на столе. В России же только на оформление таможня требует полгода. А если мне нужен не лазер, а пробирка с бактерией? Подключатся еще и санитарные службы. Еще пройдут месяцы. Представьте, как далеко уйдет за это время наука.

Чтобы делать исследования мирового уровня, нужен постоянный международный обмен людьми и идеями. А привозить людей из-за границы – колоссальная проблема. Вот в нашей квантовой конференции участвовал всемирно известный профессор Массачусетского технологического института, физик Мартин Цвирлайн. У него немецкое гражданство. И для визы ему требовалось оформить медицинское страхование. Институт ему такую страховку предоставил, но в российском посольстве сказали, что она не годится: раз человек немец, нужен, мол, немецкий полис. Тогда профессор Цвирлайн связался с родственниками в Германии, получил полис, приносит его в посольство, а там говорят: не годится, так как страховая фирма не имеет офиса в России! Да полный бред! Зачем это все надо?! А что, если бы мы этого профессора захотели пригласить не на несколько дней, а на работу?

3792И вот, наконец, я приближаюсь к самой сложной, четвертой проблеме. Это здоровье всего общества. Чтобы создавать и творить, люди должны ощущать себя в безопасности. Люди не должны постоянно держать в голове, что полиция может повязать их совершенно ни за что, подбросить наркотики и т.п. Общество должно быть защищено от проявлений нетерпимости. Необходима также социальная безопасность. Качественное образование и медицина, защита пожилых… Для функционирования нормальной науки все это необходимо как воздух.

— Отсутствие такого «воздуха» выдавливает из нашей страны не только ученых, вообще всех наиболее творческих, мобильных людей.

— Да, остановить этот поток сложнее, чем написать хорошие законы и завалить страну деньгами. Создание здорового общества зависит от каждого из нас, это не то, что делается сверху.

Но развивать науку выгодно и самому обществу, и государству. Инвестиции в фундаментальные исследования в итоге закладывают огромный потенциал для развития цивилизации в будущем. При этом у многих в России все равно возникает вопрос: а на фиг нам нужна эта фундаментальная наука, раз результат может быть неочевидным многие годы или даже десятки лет? Зачем она нужна, если есть нефть и «Газпром»? А я скажу. Наука поддерживает культуру общества. Держит планку образованности социума. Я уже не говорю о подготовке классных спецов. Человек, изучавший фундаментальную науку, всегда будет востребован, скажем, в большом бизнесе. Консалтинговые фирмы отрывают таких с руками. А без фундаментальной науки все общество теряет основу и падает на дно цивилизации.

Многие сейчас говорят, что инноград «Сколково» будет нежизнеспособен, не впишется в среду, потому что для России он как неорганичный искусственный нарост. Но мне кажется, «Сколково» должно быть жизнеспособным. Потому что других шансов у России может и не быть. Что-то новое всегда неорганично по своей природе, и ему надо пробивать себе дорогу. Такие центры во всем мире считаются апробированным способом возрождения науки. Мы будем работать со студентами, местными университетами, начнем устраивать международные семинары и привозить ученых. Работать надо будет вопреки тем четырем проблемам, о которых я говорил выше.

— Квантовый центр и вообще «Сколково» смогут остановить «утечку мозгов»?

— Знаете, я не люблю это выражение — «утечка мозгов». «Утечка мозгов» — это вообще хорошая, правильная вещь. Ток мозгов туда-сюда должен быть постоянно. Но утекание одних следует компенсировать притоком других, чего в России не происходит. «Сколково», надеюсь, заметно исправит ситуацию. И в первую очередь сюда потянутся наши соотечественники, ученые-эмигранты.

— Есть по этому вопросу контрмнение. Нобелевский лауреат Андре Гейм в одном из интервью «Новой» сказал, что возвращать ученых-эмигрантов глупо и неправильно. Мол, уже состоявшийся на Западе ученый как старая лошадь на скачках — многого не даст.

— Я думаю, что в каком-то смысле он говорил правильно. Не нужно специально возвращать людей из-за границы. Нужно создавать такие условия, чтобы талантливые люди сами стремились работать в России. Особенно молодежь. Сам я покидал страну в октябре 1993 года. Мне было 20 лет, на Западе ученых из России принимали с большим интересом. А на родине в этот момент расстреляли парламент. Обстановка в моем кругу царила такая, что народ был готов ехать хоть в Монголию в последнем вагоне. Сейчас подобного ажиотажа нет.

— Интерес к русским сохранился?

— Безусловно. Доверие и уважение к приезжающим из России ученым очень высоко…

— Вы бывали в России в 2005 году и вот сейчас, в 2011-м. Можете сравнить ощущения?

— Да. В прошлый раз впечатление было очень неприятное. Куда бы я ни сунулся, всюду встречал озлобленных и агрессивных людей. Помню, вошел в автобус, а там эти перегородки-турникеты. Я с ходу не разобрался, замешкался, так меня другие пассажиры чуть не съели. Накричали. Сказали, что я пьяный…

Сейчас впечатление гораздо лучше. Люди спокойнее, что ли. Матюков нет, вечерами на улицах поголовно уже не пьют, грязи меньше. Все это такие мелочи, которые бросились в глаза.

— Появилось желание остаться? Хотя бы на подольше?

— Появилось, конечно. Мне сейчас безумно интересна работа над нашим центром, общение с людьми здесь. Хотя пока самого центра физически нет, и значит, оставаться в России пока негде. Родственников здесь тоже почти нет. Мой 65-летний отец, который живет в Массачусетсе, говорит, что ничего у России не получится. Поэтому он сюда ни ногой, даже если поеду я. Ну, а я не оставляю надежды его переубедить.

Lvovskiy— На конференции говорили, что революционные квантовые технологии вот-вот ворвутся в повседневную жизнь и сместят с главенствующих позиций нанонаправление. Когда произойдет этот переход?

— Возможно, уже лет через десять. Эра квантовых технологий действительно идет на смену «нано». Индивидуальные структуры в электронике уже стали предельно малы, и сегодня они достигают нанометровых размеров (нанометр — это одна миллиардная часть метра, а атом — одна десятимиллиардная). И рано или поздно мы упремся в фундаментальную границу, когда транзистор  будет размером с неделимый атом. А дальше — стоп, стена. Полная неизведанность. Микроскопический мир, живущий по своим законам, совершенно отличным от мира больших предметов, в котором живем мы. Можете ли вы себе представить, чтобы на футбольном стадионе один мяч влетал в одни и в другие ворота одновременно? Или менял траекторию в зависимости от того, сколько на стадионе публики? Немыслимо! Примерно настолько же неинтуитивен и квантовый мир в сравнении с нашим. Все знания, умения и опыт человечества, накопленные за последние сто лет, оказываются непригодны в изучении квантового мира. Единственное, в чем мы уверены — что развитие не остановить и уже скоро мы перейдем в новую технологическую эру.

— А заметит ли «переход» обыватель?

— Думаю, да. Ведь компьютеры есть почти у каждого. Уже скоро их размер, то есть размер электронных составляющих компьютера, перестанет уменьшаться. И мы выйдем на квантовый уровень, когда вся электроника будет принципиально другой.

— Как же будет выглядеть такой компьютер?

— Наверное, пока никто не ответит на этот вопрос точно. Иначе. Да даже и человек, я думаю, к тому времени будет выглядеть иначе. Благодаря достижениям квантовых и биотехнологий мы научимся интегрировать технические и биологические системы. Например, у меня будет квантовая микросхема, которую я смогу вживить в свой мозг и тут же стать во сто крат умнее, волью в себя гигантский объем знаний. А потом смогу получить Нобелевскую премию.

— Но тогда все начнут пользоваться такой «микросхемой». И что, всем давать премии?!

— Ну, я утрирую. Мы приближаемся к эпохе, когда все более высокой ценностью становится интеллект, умение быстро и правильно соображать.  И когда появится возможность собственный интеллект неограниченно совершенствовать… Тогда-то и наступит момент, который некоторые называют точкой сингулярности. Нас – ну или наших потомков – ждет совершенно невообразимый сегодня мир.

— А каким будет мир, ну если в кратко¬срочной перспективе?

— Будет, например, абсолютно защищенный способ передачи информации по каналам квантовой сети. Расплачиваясь банковской картой в Интернете, мы не уверены в безопасной передаче наших данных, так как передачу могут дешифровать. А расшифровать квантовую коммуникацию не удастся никому.

Будут сверхточные системы позиционирования, скажем, устройства GPS, работающие с точностью до миллиметров. Надо рассказать и о квантовых датчиках. Это наноскопический кристаллик алмаза, в котором есть некий квантовый дефект, и им можно управлять с помощью лазера. Датчик этот сможет видеть микроскопические поля в масштабах нанометра. Его можно будет внедрить в клетку и понять, как она функционирует. Нам удастся целиком понять, например, структуры головного мозга, переплетения этих спагетти из нейронных сетей. И сделать reverse engineering* — то есть создать искусственный мозг. Из любого материала. Можно будет сделать искусственное сознание и, возможно, перекопировать туда человеческое «я». Ждать этого будущего осталось не так долго.