Сегодняшний материал завершает наш цикл рассказов о направлениях, которые курирует Университет ИТМО на олимпиаде «Я — профессионал». Мы уже писали о треках «Информационная и кибербезопасность» и «Компьютерные науки». Сегодня речь пойдет о фотонике: расскажем, ради чего стоит участвовать в олимпиаде и поступать в Университет ИТМО, на примере историй наших аспирантов и молодых ученых.

Поговорим о том, как построить блестящую научную карьеру и стать настоящим профессионалом, и почему в Университете ИТМО фотоника — это не только наука, но и искусство. А также о том, почему участие в олимпиаде «Я — профессионал» помогает «убить двух зайцев»: получить возможность учиться в престижном вузе и работать в одной из лучших компаний отрасли (и это не считая денежного приза).

Фото Mike Seyfang PD

Как приходят в науку: истории наших молодых ученых

Олимпиада «Я — профессионал» нацелена на помощь молодым людям, которые хотели бы развиваться в выбранной области — получить престижную работу и сделать карьеру в науке. К сожалению, далеко не всегда молодых выпускников бакалавриата и магистратуры считают настоящими профессионалами — многим кажется, что таких специалистов надо переучивать на работе, а начинать карьеру лучше с фразы «Забудьте обо всем, чему вас учили в вузе».

??В Университете ИТМО с таким подходом не согласны — мы полагаем, что студенты должны иметь все возможности развиваться как будущие высококлассные специалисты, причем начинать это развитие нужно еще во время учебы. Это касается и работы в компании, и создания собственного бизнеса, и карьеры в науке, которую тоже нет смысла откладывать «на потом».??

Разумеется, мало кто еще в школе уверен в том, что хочет стать ученым — чаще всего интерес к большой науке приходит постепенно. Главное, чтобы у студента был шанс проявить себя и получить возможность создавать что-то по-настоящему значимое и полезное, даже на первых курсах обучения. Истории наших молодых ученых это подтверждают. Например, аспирант и руководитель направления квантовых вычислений Лаборатории квантовой информатики, Антон Козубов, признается, что поначалу учиться было непросто:

Если скажу, что учеба мне приходилась по вкусу с самого начала — слукавлю. Скажем так, изначально, после окончания школы, в моих интересах было связать себя с физикой элементарных частиц и космологией, но случилось так, как случилось, и я оказался на направлении, которое связано больше с оптикой.

Если же говорить о том, когда я определился с тем, чем хотелось бы заниматься дальше, — это был тот переломный момент, когда Сергей Анатольевич [Чивилихин, доцент кафедры фотоники и оптоинформатики], помог мне погрузиться в науку. После этого обратного пути уже не было.

Но, надо заметить, что в середине магистратуры и дальше в аспирантуре мой вектор развития немного сместился, и сейчас я намного больше времени уделяю теоретической стороне квантовой криптографии. Этот поворот связан с тем, что нужно было решить один насущный вопрос с доказательством секретности системы квантовой криптографии в нашей лаборатории. В результате работ мы начали тесно взаимодействовать с профессором с кафедры высшей математики Мирошниченко Георгием Петровичем, который и стал впоследствии моим научным руководителем.

Кто-то, как Антон, к моменту поступления в вуз еще не представляет, чем будет заниматься в будущем. Другие истории наших ученых начинаются с увлечения физикой еще в средней школе. Так, например, Максим Горлач, научный сотрудник кафедры нанофотоники и метаматериалов, рассказывает, что его «заразил» интересом к науке школьный учитель физики. Однако к четвертому курсу обучения в Белорусском государственном университете Максима стал волновать вопрос — как продолжать карьеру:

Еще на четвертом курсе я начал думать: «Да, хорошо, скоро я получу неплохое фундаментальное образование, но вот вопрос: а где я смогу с этим образованием работать и какие вообще у меня есть варианты и перспективы?» Я понимал, что хочу заниматься наукой, но отдавал себе отчет в том, что необходимо подумать и о конкретной реализации своих планов. Было ясно, что существует не так много мест, где требуются теоретики.

На одном из семинаров кафедры теоретической физики, где нам рассказывали про разные новые и перспективные направления в науке, я впервые услышал про метаматериалы. Это было в начале 2013 года. […] Мне рассказали о группе Павла Белова в Университете ИТМО, которая очень активно тогда развивалась. Группа росла, и меня пригласили приехать на стажировку. Уже летом того года я опубликовал свою первую статью. Позже работал под руководством Павла Александровича, он стал моим научным руководителем, а в 2017 году защитил кандидатскую диссертацию.

Аспирант Дмитрий Поторочин рассказывает, что его путь в науку также начался со школы — и не только с общеобразовательной, но и с Школы лазерных технологий Университета ИТМО:

Перед тем, как поступать в вуз, я обучался в Школе лазерных технологий Университета ИТМО. Там нам проводили лекции про лазеры, мы занимались простенькими научными проектами. Когда ты уже давно занимаешься в лазерных лабораториях, в этом нет ничего особенного. А когда ты ребенок и видишь это все в первый раз, это воодушевляет. Ведь я не совсем понимал, чем буду заниматься после школы. Я просто хорошо понимал физику, сдал ее и не знал, куда идти дальше.

А в Школе лазерных технологий нам рассказали, что лазеры – это перспективно, что они применяются практически во всех областях. И я ни разу не пожалел, что поступил именно на кафедру лазерных технологий и систем.

Электронный синхротрон и квантовая телепортация

На первый взгляд, строить карьеру ученого — скучный и неблагодарный труд, однако наши молодые ученые, занимающиеся разработками в сфере фотоники и оптики, доказывают обратное. Во-первых, интересны сами направления разработок, которыми можно заниматься в Университете ИТМО:

С конца третьего/начала четвертого курса я был очень плотно вовлечен в работу по квантовым вычислениям, которая проходила на кафедре, за что хотелось бы поблагодарить моего прежнего научного руководителя Чивилихина Сергея Анатольевича. Именно он приложил много сил к тому, чтобы я наконец занялся чем-то полезным, и получилось так, что это самое полезное совпало с тем, что очень меня заинтересовало в тот момент. Так что другого выбора, кроме как погрузиться с головой в работу, у меня не было.

Тема, которой я изначально тогда начал заниматься, была непосредственно связана с квантовыми вычислениями, если говорить в общих чертах, то это были работы связанные с квантовой телепортацией, что уже само по себе звучит максимально захватывающе. Дальше, на протяжении нескольких лет я нарабатывал критическую массу знаний, которая в какой-то момент сыграла, и когда встал вопрос о том, что нужны конкретные результаты в этом направлении, то я, подумал: «Кто, если не я?».
— Антон Козубов

Во-вторых, научная деятельность связана не только с рутиной и бумажной «бюрократией» — это творческая профессия. Которая позволяет принимать участие в передовых проектах, в том числе и за рубежом. Дмитрий Поторочин, например, участвует в работе научно-исследовательского центра «Немецкий электронный синхротрон». Там Дмитрий наряду с другими учеными работает над проектом XFEL (European x-ray free electron laser, самый крупный в мире лазер на свободных электронах) — проводит исследования с использованием мегаустановки.

Когда я начал узнавать про мегаустановку подробнее, то бы поражен возможностями, которые XFEL дает ученым: ведь можно в прямом смысле покадрово заснять химическую реакцию – увидеть, как будет перестраиваться молекулярная структура вещества, и это поразительно. Раньше ученые не имели доступа к таким внушительным возможностям. А кто-то, наверняка, ждал этих возможностей долгие годы, и сейчас многие ринутся проводить эксперименты. Поэтому, я думаю, в ближайшее время нас ждет много интересных открытий.

— Дмитрий Поторочин

При этом, как отмечает Дмитрий, ничего сверхъестественного в его поступлении на образовательную программу, позволяющую принимать участие в исследованиях, нет. Достаточно обучаться в магистратуре, выступать на профильных конференциях, писать статьи в рецензируемые научные журналы: «Главное – активно заниматься наукой, общаться с другими учеными».

Однако фотонику можно развивать не только в университете — выпускники по этому направлению могут рассчитывать на блестящую карьеру, причем в самых разных бизнесах, необязательно связанных непосредственно с физикой и оптикой:

Знания математики вообще очень полезная штука, которую сейчас можно использовать абсолютно где угодно, хотя бы даже в любого рода аналитике, так что при знании математики без работы остаться достаточно сложно. Помимо всего прочего, у нас в лаборатории было создано малое инновационное предприятие ООО "Квантовые коммуникации". Это тоже очень даже неплохой вариант для продолжения карьеры, на различных квантовых технологиях сейчас вполне можно строить бизнес. Так что все зависит только от желания и готовности работать, дерзайте!

— Антон Козубов

Фотоника как искусство

Исследованиями, напрямую связанными с фотоникой и оптикой в Универсиете ИТМО занимаются и в Высшей школе светового дизайна. Это — один из ведущих образовательных и экспериментально-практических проектов в области науки, техники и искусства в России (Высшая школа светового дизайна Университета ИТМО вошла в топ-5 лучших вузов мира в области светового дизайна).

В Школе действуют студенческая и международная научные лаборатории — в международной лаборатории, например, занимаются созданием инновационных решений для улучшения световой среды. В студенческой лаборатории магистранты и аспиранты проводят собственные исследования на стыке науки и искусства.

Трек «Фотоника» олимпиады «Я — профессионал»

Получить высший балл про профильному экзамену при поступлении в магистратуру или аспирантуру и развивать фотонику в Университете ИТМО можно, приняв участие в олимпиаде «Я — профессионал». Антон Козубов советует тем, кто хочет в дальнейшем пойти по стопам наших молодых ученых, быть готовым к возможным трудностям — преодолеть их помогает уверенность в том, что выбранное направление вам действительно интересно:

В первую очередь стоит убедиться, что это действительно то, чем хотелось бы заниматься, с чем хотелось бы связать свою жизнь, потому что путь будет очень тернистым. Нужно понимать, что многие с него все же свернут, но у тех, кто будет готов к трудностям и сможет их преодолевать, появится огромный потенциал к развитию, и, соответственно, шанс на весомые успехи.

Из сфер знаний я бы посоветовал подтянуть квантовую физику, квантовую оптику, физику твердого тела и математику. Это, пожалуй, основополагающие вещи на фундаменте из которых можно уже дальше строить все остальное. Кроме того, очень важно всегда находить для себя мотивацию к работе, даже когда кажется, что все идет наперекосяк.

Олимпиада подойдет тем, кто хочет не только продолжить обучение в одном из лучших вузов страны, но и заявить о себе в профессиональном плане — партнерами трека являются компании «Ростехнологии», «Швабе», «Роснано», «Ленсвет», ПАО «ТГК-1». Все задания, которые получат участники олимпиады, связаны с актуальными запросами работодателей — поэтому принять участие стоит в том числе и для того, чтобы понять, насколько ваши знания соответствуют тому, что требуют крупные компании от своих сотрудников.

Отборочный тур олимпиады по направлению «Фотоника» пройдет с 4 по 10 декабря. Для того, чтобы подготовиться к олимпиаде, можно решить демонстрационные задания: для поступающих в магистратуру и аспирантуру. Однако отборочный тур не понадобится обладателям двух и более сертификатов с оценками «Хорошо» и «Отлично» из этого списка MOOC. Второй тур (финал) олимпиады состоится очно с 27 по 30 января. Желаем всем участникам удачи и побед и ждем в числе студентов и аспирантов Университета ИТМО!