Ученый Дмитрий Карловец — о программах Fellowship для исследователей в России и Германии и о том, зачем «закручивать» частицы

— Как вы узнали о программе Fellowship & Professorship в ИТМО и почему решили участвовать?

— Я хорошо знал, чем занимаются ученые на Новом физтехе, а позже сотрудники ИТМО рассказали мне, что по программе Fellowship & Professorship я могу работать в университете, поэтому она стала для меня приятным бонусом.

Программа разработана в соответствии с международными стандартами и подходит для постдоков, которые имеют большой опыт работы за границей и возвращаются в Россию. Кроме того, программу хорошо финансируют. Когда я говорю «хорошо», я имею в виду зарплату, которую постдоки получают в Германии, Франции и США. В этом случае ИТМО показывает себя как конкурентоспособная организация на международном рынке.

— В прошлом вы также участвовали в подобной программе постдоков Института ядерной физики Общества Макса Планка. Заметили ли вы какие-либо отличия в программах Fellowship в России и Германии?

— В 2008 году, после того, как я получил кандидатскую степень по теоретической физике в Томском государственном университете, я долго думал о том, куда поехать работать. На тот момент в России было не так много образовательных и научных организаций, в которых есть программы для постдоков, поэтому я решил попробовать поработать в Германии.

В 2013 и 2014 годах я получал стипендию постдока Общества Макса Планка в институте, где я работал, затем с 2014 по 2016 год — стипендию для приглашенных опытных исследователей фонда Александра фон Гумбольдта, которая является следующей ступенью после постдока. В Германии я занимался квантовой физикой волновых пакетов и физикой излучения.

Программы Fellowship в России отличаются от подобных программ в Германии тем, что у каждой из них есть свои deliverables — это те результаты, которых стипендиат должен достичь к концу программы. К ним относятся статьи, гранты, работа со студентами и прочитанные курсы. У научного сотрудника, получающего исследовательскую стипендию, например в Германии или США, deliverables либо такие же как у нас, либо мягче и не имеют жестких количественных требований. Это связано с тем, что за рубежом деньги зачастую дает не организация, в которой работает стипендиат, а какой-либо фонд. Считается, что стипендию получают самые лучшие умы, поэтому им доверяют, а контроль за деньгами и deliverables смягчают.

В России же с научным сотрудником заключают трудовой договор, в котором перечисляют, что он обязан сделать за время участия в программе, и это, я считаю, в целом нормально. Хотя институт более независимых исследователей, получающих деньги из внешних по отношению к университету, где работает исследователь, фондов, нам в России очень бы не помешал. Российский научный фонд лишь частично играет эту роль, и здесь есть куда развиваться, перенимая в том числе и зарубежный опыт.

— В 2013 году в одном из интервью вы рассказывали, почему решили оставить преподавательскую и научную деятельность в Томске и уехать из России. Одной из причин была «непрозрачность распределения денег» в вузе, где вы тогда работали. Как вы считаете, спустя семь лет ситуация в российской науке и высшем образовании изменилась?

— Сравнивая нынешнюю ситуацию с тем, что я видел в 2013 году, могу сказать, что она в целом значительно улучшилась, но у многих российских вузов все равно есть ряд проблем, которые мешают им выйти на международный уровень. Они связаны с непрозрачностью распределения финансирования и качеством менеджмента: у нас мало квалифицированных менеджеров в науке и высшем образовании с международным опытом работы. Однако не стоит недооценивать то, чего за последние несколько лет добились отдельные университеты в России, в том числе ИТМО.

Например, сейчас к нам приезжают иностранные постдоки и специалисты, а университет платит конкурентоспособную зарплату европейского уровня. Помимо этого, многие ребята, которые работали постдоками за рубежом, возвращаются в Россию и на основе своего опыта предлагают варианты, как можно улучшить обучение и научную работу в вузах.

— Какими исследованиями вы занимаетесь в ИТМО?

— Я руковожу научной группой, которая занимается исследованиями на стыке двух направлений: теоретической физики частиц и квантовой оптики. Мы разрабатываем модели частиц и изучаем, как форма волны де Бройля влияет на разные квантовые процессы. Параллельно мы сотрудничаем с экспериментаторами. Например, недавно наша делегация вместе с ректором ИТМО Владимиром Васильевым посетила Объединенный институт ядерных исследований в Дубне, где мы договорились о научных коллаборациях в сфере физики «закрученных» частиц.

— Расскажите, пожалуйста, подробнее, о чем это направление и почему оно важно для науки.

— Очень многое в науке делается случайно. Все началось с «закрученного» бума, когда в 2010–2011 годах экспериментаторы из Бельгии, США и Японии научились делать «закрученные» волновые пакеты с помощью электронных микроскопов. После этого появилась необходимость с помощью формул описать, как работают «закрученные» частицы и где их можно применять.

Говоря о таких частицах, нужно помнить, что в физике считается, что волновые свойства частиц умирают при высоких энергиях. Если импульс частицы очень большой, то сама частица движется почти со скоростью света и похожа, скорее, на маленький шарик, чем на волну. По-другому себя ведет конденсат Бозе — Эйнштейна: частицы при низких энергиях с маленьким импульсом сохраняют свойства волны. Это представление в физике правильное, но только при первом знакомстве с ним. На самом деле некоторые волновые свойства частиц остаются и при высоких энергиях. Для этого нужно, например, «закрутить» частицы, чтобы они начали вращаться вокруг направления, вдоль которого они движутся, и в итоге стали похожи на винт мясорубки, а затем разогнать их с помощью ускорителей.

Сейчас люди используют «закрученные» частицы в электронной микроскопии для анализа структуры магнитных нано- и метаматериалов. Пока это единственное экспериментально реализованное свойство. У нас есть много идей, как применять «закрученные» частицы в физике высоких энергий, но для этого нужно их разогнать. Этим мы и хотим заняться вместе с коллегами из Дубны: изучать «закрученную» физику при высоких энергиях с помощью линейного ускорителя.

— К каким результатам вы хотите прийти?

— Мы планируем создать большую научную группу, которая будет включать в себя как теоретиков, так и экспериментаторов. Она будет заниматься написанием новых теоретических работ и разработкой экспериментальных станций в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне и ИТМО, чтобы наш университет стал мировым центром не только по теоретическим исследованиям в области квантовой динамики частиц, но и экспериментальным исследованиям.

— На своей странице в Facebook вы как-то поделились наблюдением: «Делал МРТ колена. Напряженность магнитного поля ― 1.5 Тесла. Согласно нашим недавним расчетам, рождающиеся в таком поле электроны должны быть "закручены". Так что лежу я и представляю, как у меня из колена "закрученные" электроны вылетают...». Как открытия в сфере «закрученных» частиц могут изменить жизнь обычных людей?

— Пока мы не знаем, но, я думаю, использовать такие частицы можно разными способами, например для микроманипуляций с объектами или медицинской диагностики. Это не то, что пригодится в повседневной жизни каждого человека, но очень сильно поможет ученым в проведении прикладных исследований.

— Уже несколько лет вы являетесь вегетарианцем. Как и почему пришли к этому стилю жизни?

— Я вырос в Норильске. Из-за того, что город находится недалеко от Енисея, у нас много вкусной и свежей рыбы, причем она дешевле, чем мясо. Как-то так сложилось, что с 16 лет я перестал есть мясо, но иногда ем рыбу, поэтому меня можно назвать пескетарианцем.

— А чем вы занимаетесь в свободное время?

— Я очень люблю изучать иностранные языки: много читаю на английском, например поэзию любимого Бродского, а для работы в Германии выучил, хотя и не идеально, немецкий. Вот уже несколько месяцев учусь танцевать танго. Я решил этим заняться, наверно, потому, что танго для меня — это благородный танец и мне нравится музыка Астора Пьяццоллы. Помимо этого, мне нравится классическая музыка, опера и балет. Например, одна из моих любимых опер — «Пиковая дама», а из музыки предпочитаю Джакомо Пуччини и Дмитрия Шостаковича.