Логотип

КВАНТОВАЯ НАУКА СЕГОДНЯ И ЗАВТРА

В интервью «ГА» председатель конференции «Лазерная физика-2025», доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией нелинейных кристаллов и фотоники Института физических исследований НАН РА Рафаэль ДРАМПЯН говорит о работе конференции и перспективах развития лазерной физики и лазерных технологий.

— Г-н Дрампян, конференции по лазерной физике традиционно проводятся в вашем институте, начиная с 1995 года. Как прошла встреча ученых в этом году?

— Во-первых, хочу отметить, что нынешний год был объявлен ЮНЕСКО Годом квантовой науки и технологий, поэтому конференция этого года была посвящена юбилейной дате -100-летию создания квантовой механики, появлению фундаментальной квантовой теории, описывающей природу микромира. А это совершенно другой, невидимый мир, где действуют законы, существенно отличающиеся от законов классической физики, которые действуют в доступном нашему восприятию макромире.

 Тематика наших конференций неизменно очень широкая. Это лазеры и лазерные материалы, лазерные технологии, нелинейная оптика, лазерная спектроскопия, материальные волны, фотонные структуры и устройства, оптоэлектроника, биофотоника, которая занимается изучением биологических объектов с применением лазерного излучения и, разумеется, квантовая физика, которая включает квантовую оптику, квантовую информатику, квантовые компьютеры, квантовые стандарты времени и частоты и т.д. В международной конференции этого года наряду с сотрудниками нашего Института физических исследований, Ереванского Государственного Университета, Института Кендл и Национальной Лаборатории им. Алиханяна приняли участие ученые из ведущих научных центров Японии, Китая, Франции, Италии, Греции, Израиля, США, России и Ирана.

 Было представлено несколько видов докладов — пленарные, приглашенные, устные и стендовые. Особый интерес всегда представляют пленарные доклады, поскольку это обзор последних достижений в той или иной области, знакомство с новыми тенденциями и перспективами. Четыре из шести пленарных докладов были непосредственно связаны с квантовой наукой. Два доклада ученых из Института электронной структуры и лазера (Греция) и Университета Вестлейк (Китай) были посвящены квантовым технологиям. Двое ведущих ученых из японского Института науки и технологий выступили с докладами по взаимодействию излучения с холодными атомами.

— Что такое холодные атомы?

— Это очень своеобразное научное направление в области фундаментальной науки и лазерных технологий. Обычно атомы в газообразном состоянии находятся в непрерывном тепловом движении, что значительно осложняет их исследование. Более результативно исследовать квантовые эффекты, когда атом находится в почти неподвижном состоянии, что достигается при использовании лазерного охлаждения атомов до очень низких температур. В этих условиях движение атомов максимально замедляется и их квантовые свойства проявляются более ярко.

— Охладить атомы можно только искусственным путем?

— Да, в естественных условиях атомы сами не охлаждаются. Но, как я уже говорил, при использовании сложных лазерных технологий можно значительно замедлить их движение, что позволяет наблюдать очень интересные явления, обусловленные особенностями микромира.

— Доклады конференции в основном были посвящены исследованиям в области фундаментальной науки?

— Выступления участников конференции представляли как фундаментальные, так и прикладные исследования, а также лазерные технологии и лазерные устройства.

 Квантовая наука находит все более широкое практическое применение. Особое внимание уделяется вопросам, связанным с разработкой квантовых компьютеров. Это отдельное научное направление, ориентированное на разработку компьютеров, работающих на принципах квантовой физики. По скорости и объему памяти эти компьютеры будут иметь колоссальные преимущества по сравнению с современными. Это будущее компьютерной техники. Вопросам квантовых битов — Q-битов был посвящен пленарный доклад сотрудника китайского университета Вестлейк. На конференции рассматривались и другие вопросы практического применения квантовых наук. Как я уже говорил, при охлаждении атомов наблюдаются очень интересные квантовые эффекты и они используются при создании квантовых сенсоров, квантовых стандартов времени и частоты, для квантовой передачи информации, квантовой криптографии и ряда устройств, имеющих важное практическое значение.

 Хочу отметить также пленарный доклад участника конференции из Национального института оптики во Флоренции, который был посвящен последним достижениям в области биофотоники. Это междисциплинарная наука, которая изучает взаимодействие света и лазерных устройств с живыми организмами и объектами при исследовании протеинов, тканей, бактерий, ДНК и т.д. Результаты этих исследований найдут практическое применение в медицине, будут использоваться в диагностике и лечении многих заболеваний. Причем очень важно, что разрабатываются неинвазивные, бесконтактные методы, которые не нарушают целостности и не вызывает реакции исследуемого живого объекта, что позволяет получить объективную картину его состояния. Этим вопросам были посвящены и доклады некоторых участников конференции из Армении и России. Исследования по этому перспективному направлению ведутся и в нашем институте. Налажено двустороннее сотрудничество с коллегами из Италии. Сейчас мы выполняем совместный проект в области биофотоники с Национальным институтом оптики в Италии. Исследования успешно развиваются, и для их продолжения в будущем мы уже сейчас готовим новый большой международный проект по биофотонике, который планируется представить на конкурс европейской программы «Горизонт Европa».

— В конференции принимали участие молодые ученые?

— Молодых участников из разных стран было много. Они представляли и устные, но в основном стендовые доклады, многие из которых свидетельствуют о значительном научном потенциале молодых участников конференции. Чтобы стимулировать их дальнейшую исследовательскую деятельность, в рамках конференции был проведен конкурс работ молодых ученых и учрежден специальный приз для молодых исследователей, еще не защитивших диссертации – студентов и аспирантов. Инициатором и спонсором этого конкурса стала международная организация «Оптика», имеющая филиалы в разных странах, в том числе и в Армении. Отделение этой организации действует в нашем институте. В этот раз обладателями премий стали молодые исследователи из Армении, России и Израиля.

— То есть конференция прошла очень успешно?

— Такие встречи очень важны для всех участников конференций. Это прекрасная возможность ознакомиться с последними научными достижениями в том или ином направлении, наладить сотрудничество в рамках новых проектов, способствовать современной подготовке научных кадров. Так, например, на конференции этого года мы получили предложение от японских коллег из Института науки и технологий (Окинава) посылать к ним в аспирантуру наиболее перспективных молодых исследователей. Современная наука развивается в международных коллаборациях, поэтому налаживание сотрудничества и проведение совместных исследований – важное условие получения конкурентоспособных результатов, имеющих значение не только в области фундаментальной науки, но и для их практического применения.