Алексей Федоров: «Физики-теоретики экономят огромное количество денег»

Знакомьтесь — Алексей Федоров, физик-теоретик Российского квантового центра. Ему 21 год, он вегетарианец. Играет в футбол и на бас-гитаре. У редакции Interview есть несколько вопросов.

Вопросы: НАТЕЛА ПОЦХВЕРИЯ

Леша, я ничего про тебя не знаю, кроме того, что ты вундеркинд. Мне все интересно — сколько тебе лет, как ты попал вообще в науку, как ты понял, что тебе это интересно, где ты учился, короче, все с самого детства.

Хорошо. Мне 21 год, я вчера получил значок, подтверждающий, что я окончил Бауманский университет. Дедушка, мама и брат — инженеры. Бабушка — экономист. Папа — кандидат исторических наук. Интересоваться наукой начал, наверное, с последнего класса школы — первого курса университета. Но происходило это очень стихийным образом. Мне было интересно в принципе все. Пошел в технический университет, в котором можно и совмещать науку, и получать организаторские навыки, и расти во многих сферах. Я очень благодарен родителям за то, что, во-первых, они на меня не давили, а во-вторых, всегда своим примером показывали, что важно трудиться и учиться. Это было и остается моим главным стимулом. С первого курса понял, что приборы, техника — это не совсем мое. И начал пытаться взаимодействовать с людьми, которые думают не о технологиях сегодняшнего дня, а о том, что будет завтра.

Так линия выстраивалась в сторону квантовой физики?

Да, и физики в целом. Я учился на факультете информационных технологий. И с этой точки зрения было очень удобно заниматься квантовой физикой как темой научных исследований в рамках университета. А когда я понял, что мне хочется развиваться в этом направлении, произошло несколько моментов.

Каких?

Во-первых, я начал работать с одним из профессоров физтеха, и он научил меня отслеживать научные публикации. И я заметил, что в статьях начал появляться некий Российский квантовый центр, Russian Quantum Center. Загуглил. Это был 2011 год.

КВАНТОВЫЙ ЦЕНТР — ЭТО ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВЫЙ ТИП НАУЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ДЛЯ РОССИИ.

Он тогда только появился?

Зарождался, я бы сказал. И я просто написал письмо на mail@rqc.ru с просьбой принять меня на работу. Просто потому что было лето и нечего было делать.

Тебе было 17 лет?

Нет, меньше. А, да, 17 лет. Я подумал: а что, собственно, я теряю? Мне ответили, мол, это здорово, что вы хотите у нас поработать, но нам вообще нужны физики по образованию, по бэкграунду. Это снобизм физтеховский, я привык. Просто физтеховцы — это…

Особая каста.

Особая каста. Короче, я объяснил, что я немного моложе своих одногруппников, поэтому у меня есть время, чтобы наверстать. Этот ответ очень удовлетворил Александра Львовского (руководителя группы «Квантовая оптика» в РКЦ, профессора физического факультета, Университет Калгари). И начиная с сентября меня обещали допустить к эксперименту.

Допустили?

Не совсем. Первый год, 2011-й, мы обменивались письмами. Потом Львовский сказал, что приедет в Москву и мог бы выступить с докладом в моем университете. Я организовал ему доклад (это было очень непросто). В общем, мы с ним пообщались и договорились, что с 1 июня до 31 августа я поеду к нему в Калгари. Это было лето 2012 года. Я работал там фактически в побратиме нашей черной лаборатории у Александра Львовского около двух месяцев. Понял, что я не экспериментатор, а теоретик.

Тоже неплохо — понять, чего хочешь.

Конечно. Значит, я вернулся в Москву, и моим первый заданием было собрать лабораторию из Калгари здесь — в Квантовом центре. Конечно, продвинутую версию. Мы с Александром плотно взаимодействовали по почте и по скайпу, и я планомерно закупал оборудование, следил за стройкой и так далее.

Ты никогда не сталкивался с тем, что тебя не воспринимали всерьез?

До сих пор не воспринимают, я думаю. Или мне кажется. Но мне было проще, ведь я был одним из первых, кого Александр Львовский нанял, поэтому не воспринимать серьезно человека, который уже здесь работает, было бы странно.

Сейчас ты продолжаешь с лабораторией взаимодействовать?

И да и нет. Я с лабораторией взаимодействую, но фактически работаю в другой научной группе. Я получил стипендию от Квантового центра, выиграв конкурс молодых ученых. И эта стипендия (или грант) позволяет не быть привязанным к какой-то научной группе, а следовать собственному плану исследований на два года.

Значит, теперь ты сам по себе?

Не совсем. Я не оставил лабораторию Александра Львовского, но большую часть своего времени начал проводить в группе «Теория многих тел» Георгия Шляпникова. Его направление меня всегда интересовало, это передний край теоретической физики. То, что он работает в Квантовом центре, очень много значит для Центра, потому что он действительно теоретик с мировым именем. Короче, я теперь и там и там.

Как Академия наук относится к Квантовому центру?

Да, это сложный вопрос. Он многогранен. Есть грань, которая связана с научными исследованиями. С людьми из академических институтов проще говорить на другом языке: не «вот организация — Квантовый центр», а «вот Георгий Шляпников, ученый». Это люди уважаемы, их работы известны, их знают. Многие научные группы взаимодействуют с ФИАН. Квантовый центр открыт для работы с научными академическими институтами. Есть формальная грань. Квантовый центр — это принципиально новый тип научной организации для России. Представьте, что у вас есть газ из одного сорта частиц, и вы помещаете частицу из другого сорта. Система начинает реагировать на эту «примесь», и воздействие не носит однозначно позитивный характер. И к форме, в которой существует Квантовый центр, люди просто не привыкли.

Почему? Что принципиально отличает Квантовый центр от той же РАН?

Компактная организация и международный конкурс на позиции. Кроме того, не все профессора проводят 100% времени здесь, многие приезжают раз в месяц из Штатов, например, за неделю наводят порядок, общаются с людьми, раздают задачи и снова уезжают. Тот же Львовский — он и в Калгари, и в РКЦ. У нас к этому не привыкли. В России сейчас таких заведений нет. Здесь наука — это бизнес, который может приносить доход.

У меня есть вопрос, только на него нужно будет ответить так, как если бы объяснял шестилетнему ребенку. Чем ты занимаешься?

Хорошо. Если говорить совсем просто, то я пытаюсь понять, как заставить компьютеры считать быстрее, как передавать энергию без потерь и как вылечить новые болезни. Но я утрирую.

Давай отталкиваться от слова «квантовый». Насколько я знаю, журнал Time поместил квантовый компьютер на свою обложку какое-то время назад. Значит, это самое ожидаемое изобретение?

Да. Пожалуй. Представим, что у нас есть какой-то компьютер, и возьмем его элементарный кусочек — плату, и на плате помещается какое-то количество транзисторов, и, допустим, их помещается десять. Мы можем улучшить существующие технологии и сделать транзисторы в два раза меньше, тогда на одной и той же плате будет умещаться 20 транзисторов. И так далее, и так далее. Но мы понимаем, что есть предел и один транзистор не может быть размером с атом, он должен быть хотя бы чуть-чуть больше, чем атом. И эта зависимость между временем и количеством элементарных процессоров на плате называется законом Мура. И вот у закона Мура есть предел.

То есть мы не можем развивать те компьютеры, которые мы имеем, теми средствами, которые у нас есть.

Совершенно верно. Мы можем очень, очень глубоко продвинуться, подойти практически к границе, но мы никогда эту границу не перейдем, потому что это фундаментальное ограничение. Квантовые технологии позволяют немножко повернуть игру и зайти с другой стороны в эту границу. То есть мы можем заставить наши компьютеры считать быстрее, построив их по новому принципу, создав их из другой элементной базы. Конечно, это абсолютно изменит парадигму всего того, что есть сейчас в этой области. И в смежных областях, которыми я в том числе занимаюсь.

Так когда будет изобретен квантовый компьютер?

У нас работает профессор Университета Карлсруэ Алексей Устинов — он один из ключевых специалистов в области создания квантового компьютера. Буквально сегодня он сказал очень правильную вещь. Как раз на такой же вопрос он ответил: «А я, собственно, не занимаюсь этим, я занимаюсь тем, что мне нравится, а дальше — это уже квантовый инжиниринг. Я хочу заниматься тем, что мне нравится и заставляет испытывать удовольствие». Действительно, сейчас квантовый компьютер на сверхпроводниках уже на стадии, когда подключаются инженеры и делают транзистор, ну а дальше — масштабирование транзисторов, это уже вопрос времени. Это на самом деле очень круто, потому что это означает, что все научные вопросы по большей части уже закрыты и дальше уже вступают инженеры. У нас в Центре в рамках III Международной конференции по квантовым технологиям будет лекция — 13 июля в 10 часов, научно-популярная, про квантовый компьютер. Я бы очень рекомендовал ее послушать. Зарегистрируйтесь у нас на .

А конкретно из-под твоего крыла вышло уже какое-то изобретение, которое применяется в простых и понятных вещах?

Нет, к сожалению. Но из-под крыла Российского квантового центра — да. Медицина начинается отсюда. В соседней комнате делают сенсоры, периодически сюда приходят врачи-физики. Вы потом их в больницах увидите, и, может быть, ваш родственник не умрет, потому что здесь сделали магнитный сенсор. Осталось буквально три года до коммерческого продукта, а это происходит в соседней комнате. Но я теоретик. И давайте подумаем, зачем вообще нужны теоретики.

Давайте.

На самом деле теоретики экономят огромное количество денег. То есть представьте себе квантовый компьютер — его можно построить на фотонах, на атомах, на молекулах, на нейтронах, на ядерных спинах, на сверхпроводящих цепях, на оптомеханике и так далее. То есть спектр я могу продолжать бесконечно. Десятки различных схем. Теперь представьте, что вы, как налогоплательщик, должны дать каждому экспериментатору здесь очень много денег, чтобы он каждый эксперимент сделал, чтобы он сначала понял, а хороший ли это кубит, плохой ли это кубит и так далее. И представьте, что теоретической науки нет, а вы исследуете только с помощью эксперимента. Конечно, тут легко можно отследить, на что именно потратили деньги — например, на конкретный лазер. А теоретики помогают выявить, какой из путей самый перспективный.

Я понимаю, о чем ты. Теоретики — это некий фильтр.

Если ко мне придет человек и спросит, за что теоретики должны получать деньги, я так отвечу: «Теоретики получают гораздо меньше, чем экономят». Именно поэтому в крупных экспериментальных группах всегда есть теоретики, которые сначала рассчитывают. И уже потом делается эксперимент, ведь это очевидно: эксперимент гораздо затратнее. Поэтому претензий к теоретической науке быть не должно, теоретическая наука должна поощряться.

Любая наука должна поощряться. Значит, твой рабочий инструмент — это ручка и бумага. Лаборатория, эксперименты — это совершенно другие люди. А как выглядит рабочий день?

У меня рабочий день выглядит примерно так. Начинается в девять утра. Хотя нет. Вру. Утро физиков-теоретиков и экспериментаторов начинается не с кофе, а с архива научных публикаций. Я не утрирую. Часто это действительно первое, что я делаю за день.

Понятно. Пока я смотрю ленту фейсбука, чтобы проснуться, ты смотришь ленту архива научных публикаций.

Да, хорошее сравнение. (Смеется.) Это каждый день, а если говорить про распорядок… Зависит, знаешь… Есть свободные дни, когда я провожу расчеты, пишу статью, обрабатываю данные, которые у меня есть. Есть несколько дней в неделю, когда я взаимодействую с моим покровителем, моим старшим товарищем — профессором Владимиром Исааковичем Юдсоном. Бывают совершенно необычные дни, когда здесь наш самый большой начальник Жора Шляпников. Тогда все вместе: ты общаешься с Жорой, что-то делаешь, потом общаешься с Юдсоном, что-то меняешь, потом вы общаетесь все вместе, критикуете, потом в режиме онлайн что-то исправляешь, рассчитываешь.

Понедельник начинается в субботу?

(Смеется.) Да, конечно. В субботу-воскресенье очень классно работать. В Квантовом центре люди регулярно работают по субботам и воскресеньям, это очень необычная с этой точки зрения организация.

Все как у Стругацких в их НИИЧАВО.

Ты, наверное, знаешь эту историю про Гейма и Новоселова и их пятничные эксперименты. У Гейма в нобелевской лекции есть такой маленький раздел, который называется «Понедельник начинается в пятницу вечером». Из этих пятничных экспериментов выросла геко-лента. А потом легендарная липкая лента привела их к графену.

Существует конкуренция между лабораториями или между отдельными учеными?

Сложно сказать, в Квантовом центре нет атмосферы конкуренции. Можно ли считать конкуренцией такую ситуацию: ты знаешь, что за стенкой сидят пять человек, которые сегодня уже сделали что-то новое, а ты еще нет?

Как уживаются люди из научной среды и «ненаучные» в одном здании?

Квантовый центр — это уникальный пример, когда люди пришли из бизнеса и организовали для ученых платформу для работы, наладили им все коммуникации, устроили ландшафт. Я могу подойти к своим коллегам из администрации, рассказать им всю суть вопроса, как я рассказывал бы ее своему коллеге-ученому, и они меня поймут.

Хорошо, а с чувством юмора как дела обстоят в научной среде?

У нас часто происходят диалоги на доске. Кто-то написал что-то, потом другой приписал. Вот последний проект, которым мы занимаемся с экспериментатором Александром Улановым: мы нашли в нашей кофемашине индикатор количества выпитых чашек кофе и стараемся отслеживать динамику выпитых чашек и показателей продуктивности Квантового центра. Например, как коррелирует количество выпущенных статей с выпитыми кружками кофе, можно ли отследить визиты конкретных людей, которые очень любят пить кофе, по возрастающему количеству выпитых кружек кофе? Конечно, это все шутки, но без них, конечно, было бы скучно.

А как отношения со сверстниками строились?

Если людям интересна жизнь вокруг, то нормально строились. И строятся. Мы можем рассказать друг другу что-то такое, о чем больше никто не расскажет. Но иногда, конечно, стереотипное мышление мешает. Мол, пошел в науку — значит, неудачник, мало зарабатывает, плохо выглядит и так далее. С этими стереотипами очень тяжело бороться. Говорю: «Я работаю в исследовательской организации», и на меня так смотрят, как будто я жизнью обижен, а ведь это МОЙ выбор. Может быть, сама научная среда так построена, почему-то людям кажется, что в науке нельзя сделать карьеру, а ведь наука во многом похожа на бизнес. Ты не сидишь в темном холодном обшарпанном помещении и не строчишь формулы. Это взаимодействие с людьми, это взаимодействие организаций, это проведение мероприятий. Своя жизнь, короче.

А за ее пределами есть другая жизнь?

Конечно. Если ты про интересы мои спрашиваешь, то я люблю книги, поэзию, спорт.

А любимый писатель и поэт?

Любимый поэт — Бродский, любимых писателей много: Хемингуэй, Ремарк. Спорт — футбол. Мы каждую неделю играем в футбол, у нас есть еще фитнес-зал на территории. Я вегетарианец, если это важно…

ПОШЕЛ В НАУКУ — ЗНАЧИТ, НЕУДАЧНИК, МАЛО ЗАРАБАТЫВАЕТ, ПЛОХО ВЫГЛЯДИТ И ТАК ДАЛЕЕ. С ЭТИМИ СТЕРЕОТИПАМИ ОЧЕНЬ ТЯЖЕЛО БОРОТЬСЯ.

Так, ученые-вегетарианцы, которые играют в футбол в свободное время… Продолжай. Интервью становится все интереснее. Музыкальные увлечения?

Я играл в музыкальной панк-рок-группе на бас-гитаре. Вопрос «что ты слушаешь?» меня ставит в тупик. Я слушаю все. Главное, это должно нести в себе культурную ценность. Музыка — это интересный способ коммуникации. От любого человека можно получить интересный инсайт.

Мне кажется, это вообще твое кредо по жизни — интересоваться всем.

Это паттерн, который работает везде, не только в музыке. Если тебе интересно в физике только про ультрахолодные атомы, то тебе никогда не расскажут про наноплазмонику. Если ты скажешь, что тебе интересно все, то можешь с ребятами, которые занимаются наноплазмоникой, поговорить про наноплазмонику и понять, что эти знания можно применить и в атомах. И это паттерн, которого я стараюсь придерживаться, мне кажется, везде может продуктивно работать.

Леш, у меня один личный вопрос. Ты атеист?

Я не хожу в церковь. Но если говорить про веру, то я буду очень осторожен с этим и скажу, что я, скорее, не определился. Кстати, то, что все ученые атеисты — миф. Среди физиков очень много верующих людей. Я скажу, что для меня это пока довольно сложный, но очень интересный вопрос.

Ты согласен, что вокруг ученой среды вообще очень много мифов?

Да, я много про это думал. И очень рад тому, что популяризация науки — это тенденция. Даже в Голливуде. Столько фильмов вышло. Из последних «Игра в имитацию» об Алане Тьюринге, расшифровавшем «Энигму». Вышел фильм «Вселенная Стивена Хокинга» про Хокинга. Мой любимый сериал «Теория Большого взрыва», в конце концов.

Слушай, ну одно дело кино, а другое — сверхпроводники, которые мало кому понятны.

Да, я согласен. Но тут интересный путь. Помнишь историю с Перельманом, когда тот отказался от миллиона?

Да, конечно.

Он же привлек огромный интерес к науке и к той теореме, которую доказал. Общество идет к науке, а наука идет к обществу. Через публичные лекции, культурные мероприятия, научно-популярные выставки. Симбиоз науки и искусства — это то, что позволило бы людям ощущать себя более причастными к тому, что происходит.

Да, согласна, безусловно.

И Квантовый центр здесь хороший пример. Не было еще ни одного интересного мероприятия культурного формата, в котором бы Квантовый центр не принял участия. Вот, например, была выставка Art & Science — в ней участвовала часть лаборатории Александра Львовского. Люди ходили и смотрели на какие-то арт-инсталляции, а ведь их частью был научный эксперимент, описывающий какое-то фундаментальное научное явление. Есть ощущение, что даже самая желтая пресса стала интересоваться: а когда же будет квантовый компьютер?

Хочется верить.

Слышала о проекте ? Его не так давно запустили, и он выстрелил! Он про науку, но написан невероятно смешно и понятно. Мне, конечно, такая преломляющая линза юмора не нужна, потому что мне и так интересно про новый алгоритм, который в Google используют на квантовом компьютере. Мои коллеги искали под этот проект деньги. И сделали очень оптимистичные прогнозы посещаемости для инвесторов. Так вот, они эти прогнозы превысили в два раза.

Верю, верю. А науку и личную жизнь совмещать получается?

Никто не жаловался по крайней мере.

Натела Поцхверия