Квантово-информационные технологии и новая магистерская программа
Читал лекцию доктор физико-математических наук, профессор департамента электронной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ Константин Юрьевич Арутюнов.
Мы не могли не воспользоваться таким замечательным поводом взять у Константина Юрьевича интервью и расспросить его о том, что сегодня актуально – и в науке, и у нас в институте.
Константин Юрьевич, добрый день! Хотелось бы сперва поблагодарить вас за столь интересную лекцию в таком необычном формате. И вот вопрос появился: не секрет, что учебные лекции для студентов и публичные лекции для всех желающих - разные вещи. Лекции в каком формате вам нравится читать больше?
Знаете, это вопрос сложный. И те, и другие - интересные, но, естественно, предпочтительней формат для старших курсов, для аспирантов. К ним нужно меньше готовиться, потому что рассказываешь привычным языком о том, о чем постоянно думаешь. На подготовку к популярной лекции уходит всегда больше времени, поскольку нужно сложный материал заключить в простую и доступную оболочку.
Не могли бы вы определить, например, два-три наиболее весомых отличия сегодняшней аудитории от привычной студенческой?
Разумеется, различия есть. В первую очередь, сюда пришли энтузиасты, те, кто совсем не обязан сюда ходить. Увы и ах, очень многие студенты, которые сидят в аудитории, приходят потому, что должны. И слушают они подчас не очень внимательно, рассчитывая, что к экзамену всё выучат. Второе отличие: уровень знаний студентов первого и второго курсов, что ни говори, выше, чем у учеников, допустим, 9 класса, поэтому со студентами можно говорить, показывая уже более сложные формулы и надеясь, что они тебя поймут.
Как вы думаете: отличается ли отношение к науке у нас в России от зарубежного? Как вы могли бы оценить общий уровень подготовки студентов после окончания обучения у нас и за границей?
Очень хороший вопрос! Я проработал 19 лет за границей и имею представление о том, как учатся студенты там, здесь и вообще в мире. В принципе, качественных отличий практически нет. Всегда есть большой процент студентов, которые попали в университет без четких целей и причин, когда родители сказали ребенку поступить - таких студентов мало что интересует. Но я совершенно объективно могу сказать, что образование и методы обучения в России находятся на очень высоком уровне. Во многих западных университетах (в каких-то я преподавал, какие-то посещал в командировках) я видел, что студентам дается слишком много свободы. Они сами выбирают курсы, сами определяют, где им учиться. Один семестр проучились здесь, далее - чуть-чуть экономике, потом решили заняться философией, потом на два семестра их заинтересовала физика… В результате студенты набирают кредиты, получают диплом, но часто в реальности они мало что знают. Мне не кажется это правильным подходом. Он правильный, однако, если расценивать учебу как наслаждение жизнью: занимайся тем, что тебе интересно в этот конкретный момент. Но, по моему мнению, пользы от такого специалиста будет немного. В этом смысле не менее 10% студентов, с которыми мне приходится иметь дело - ребята, сфокусированные на использовании знаний в будущем, и, пожалуй, для них я и читаю лекции.
Не секрет, что при вашем участии в университете готовится новая магистерская программа “Квантово-информационные технологии”. Многие ждут с нетерпением. Можно задать вам несколько вопросов о таком важном событии?
Давайте. Секретов тут никаких нет. Я являюсь разработчиком концепции. Администрация предложила сделать мне такую программу, я создал скелет курсов, которые должны читаться студентам, и нашел по своим личным каналам группу энтузиастов мирового уровня, которые готовы приезжать в Россию из-за границы и читать эти курсы нашим студентам. В этом и заключается часть моей работы.
На какие аспекты, отрасли науки будут делаться акценты в этой программе? Известен ли преподавательский состав?
Специфика образовательной программы заключается в том, что это область знания, находящаяся на стыке нескольких дисциплин: информатики, физики (в первую очередь, квантовой механики), наноэлектроники и нанотехнологий, о которых я сегодня рассказывал, и очень серьезной математики. Поэтому для полноценного обеспечения курса необходимо привлечение очень высококвалифицированных специалистов, которых на сегодня нет ни в одном университете мира - ни в России, ни за границей. И, начав подготовку этой программы, я потратил значительную часть времени в поисках информации на сайтах ведущих университетов мира: повсеместно встречаются какие-то фрагменты нашего курса, но они ни в коей мере не могут называться полноценной образовательной программой. Приступая к разработке программы, мы исходили из принципа: “Мы будем учить тому, чему нужно, а не тому, чему можем” и осознавали, что преподавателей нужно будет собирать по всему миру. Идея с преподавательским составом следующая: какие-то курсы мы будем читать сами, я и мои коллеги. А какие-то курсы будут читаться зарубежными специалистами, которые будут приезжать в Москву на две-три недели, ударным образом читать курс, принимать экзамен и уезжать назад. Для студентов это прямая возможность после лекций поговорить с профессором и договориться о прохождении практики или аспирантуры в лаборатории самого преподавателя.
Какими навыками и возможностями трудоустройства будут обладать выпускники данной образовательной программы?
Во-первых, люди, способные разбираться в квантовой электронике и информатике, востребованы на рынке труда по всему миру. Например, многие банки открывают под своим крылом исследовательские лаборатории, специализирующиеся на квантовой криптографии. Во-вторых, кодирование и шифрование данных интересуют очень многих, например, в этом заинтересованы соответствующие отделы военного министерства. Безотносительно к непосредственному применению знаний на практике в индустриальных масштабах, квантовая информатика - очень интересная область, для чисто научных исследований, содержащая множество прикладных проблем, которыми можно заниматься с точки зрения теории, эксперимента, технологий и так далее. Поэтому я думаю, что наши выпускники будут востребованы как в академическом секторе, так и в бизнесе.
На какие моменты подготовки вы бы посоветовали обратить внимание тем, кто сейчас готовится к поступлению на данную программу?
Если говорить о наших студентах, то, безусловно, мы их подведем достаточно готовыми к этому курсу и им понадобится только более углубленно изучить квантовую механику, специальные разделы математики, а дальше - полноценная учеба в лабораториях, много практики на настоящих экспериментальных установках. Поскольку эта программа платная и мы ожидаем, что у нас будет достаточное количество студентов внешних, тут дело несколько сложнее, ведь кто-то подготовлен хорошо, а кто-то - не очень. На этот случай мы готовы провести интенсивные курсы, которые поднимут уровень знаний поступивших до необходимого.
Как вообще в наши дни развиваются квантово-информационные технологии и какую оценку вы дадите успехам российских ученых в этой области?
Это настолько новая и быстроразвивающаяся область, что здесь еще нет стопроцентных лидеров. Да и вообще, на переднем крае науки нельзя говорить о некой усредненной величине: существуют отдельные личности, отдельные лаборатории, которые можно перечислить по пальцам двух рук, где ведутся действительно передовые исследования. Такие ученые, такие деятели есть у нас в России, есть они и за границей. С этими людьми мы и будет контактировать, строить курс и пытаться распределить выпускников.
Во время своей лекции вы упоминали квантовые компьютеры. Каковы перспективы их развития на данный момент? В каких областях они могут быть использованы?
Если говорить об обозримом будущем, то, скорее всего, в ближайшие годы квантовые компьютеры не вытеснят обычные, до этого еще далеко. Но есть определенный класс вопросов, прежде всего факторизация, как это называется в математике, где применение квантовых технологий по-настоящему актуально. Например, вам надо разложить число на сомножители. Допустим, 27 - это 9 умножить на 3. А вот теперь представьте, что у нас есть число из ста с лишним знаков. Эта задача, называющаяся как раз факторизацией, решается классическим компьютером в течение многих лет, а квантовый компьютер способен решить её за доли секунды. И это именно тот класс задач, на который в обозримом будущем будут нацелены практические квантовые компьютеры, плюс классические "информационные" проблемы - сохранение, безопасная передача, кодировка и декодировка информации, какие-то специальные научные задачи. Другое дело - как этот компьютер реализовать. Мои коллеги (изготовители элементов квантовой логики) утверждают, что некая примитивная стадия работы уже пройдена, то есть уже известны точные методы изготовления нового вида техники, вопрос стоит лишь за технологиями. Очень хочется верить, что в ближайшее время действующий квантовый компьютер будет построен.
Что ж, будем ждать. Большое спасибо за интервью, Константин Юрьевич.
Интервью подготовила студентка 1 курса ИВТ Анастасия Лапшинова