Физика релаксации квазичастиц в ультратонких сверхпроводящих пленках, терагерцовые смесители и однофотонные детекторы – все это достижения профессора, доктора физико-математических наук МПГУ, основателя ООО «Сконтел» Григория Гольцмана.

В 2009 году Григорий Гольцман был номинирован на премию Ван Дузера. А в 2017-м первым из российских ученых получил премию IEEE Award Совета по сверхпроводимости за продолжительный и существенный вклад в изучение и развитие прикладной сверхпроводимости.

О своих исследованиях, разработках, совмещении науки и предпринимательства профессор рассказал нам в интервью.

Интервьюер: Артур Анопольский
Респондент: Григорий Гольцман

За какие разработки вы получили премию IEEE Award?

В моём случае вклад в прикладную сверхпроводимость тройственный.

Во-первых, я внес вклад в фундаментальные исследования в области прикладной сверхпроводимости. Исследовал релаксацию квазичастиц в сверхпроводнике с точки зрения электрон-фононного и электрон-электронного взаимодействия в ультратонких сверхпроводящих плёнках.

Во-вторых, мне и моим сотрудникам принадлежат две новые и практически востребованные технологии. Первая – сердце супергетеродинного приёмника диапазона частот выше 1 ТГц. Приемник используют для наблюдений в космических и высокогорных обсерваториях. В этом диапазоне не мешает космическая пыль, которой очень много в космосе, поэтому можно изучать, например, как образуются звезды и планеты из газопылевого облака. Другие частоты не позволяют так далеко заглянуть во Вселенную: низкие блокируются реликтовым излучением, а более высокие – видимый диапазон и часть инфракрасного – закрыты пылевыми облаками.

Вторая технология – квантовая: сверхпроводниковые счетчики фотонов, которые продвинули исследования в квантовой оптике. На них и строятся многие новые квантовые технологии.

По какому принципу определяются номинанты IEEE Award?

Комитет IEEE Award действует по такому же принципу, как и комитет по Нобелевским премиям. Самостоятельно никто не подает на нее заявки. Комитет рассматривает номинантов и выбирает, кто получит премию. Список всех претендентов не публикуется.

Каждый, кто получил премию, становится членом комитета. Теперь я тоже буду выбирать победителей, и у меня будет возможность лучше изучить процесс отбора.



В 2009 году вы вместе с Сергеем Рябчуном и Рэймондом Бланделлом были номинированы на премию Van Duzer. За что вы были награждены и как началось ваше сотрудничество?

Мы подготовили статью «Схема стабилизации для приемников на горячих электронах с использованием микроволнового излучения» – за нее и получили премию. Надо сказать, что эта премия не столь престижная по сравнению с IEEE Award Совета по сверхпроводимости за продолжительный и существенный вклад в изучение и развитие прикладной сверхпроводимости.

А сотрудничество наше началось в 1991 году, когда Рэймонд переехал из Франции в Бостон и приступил к работе в Гарвардском университете. На базе Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики мы проводили исследования с терагерцовыми смесителями и астрономическими инструментами на их основе в этой области электромагнитного спектра. В прошлом году Рэймонд ушел на пенсию и наше сотрудничество закончилось. В этом сотрудничестве было еще и то преимущество, что оно поддерживалось программой pre-doc Гарвардского университета. По этой программе раз в 3 года один из моих аспирантов получал трехлетнюю стипендию от Гарвардского университета и, таким образом, до защиты диссертации в Москве проводил 3 года со мной в МПГУ и 3 года Рэймондом Бланделлом. Каждые три года я отправлял к нему своего аспиранта, третьим среди них был Сергей Рябчун. Первые 2 работают за рубежом, а последующие 4 — в МПГУ со мной.

Почему вы решили заниматься исследованиями в области прикладной физики сверхпроводников?

Исследованиями в данной области я начал заниматься не сразу. До и после защиты кандидатской диссертации я несколько лет работал в области физики полупроводников. И только потом, если не ошибаюсь, в 1978 году, решил сменить научное направление на сверхпроводимость.

В советское время эта область науки была хорошо развита в нашей стране. В ней работало много известных ученых, некоторые из них впоследствии стали нобелевскими лауреатами. Это Виталий Гинзбург и Алексей Абрикосов. Также именно работы из этой области советской физики наиболее цитировались за рубежом. Наверное, это и стало для меня главным критерием, чтобы погрузиться в сферу сверхпроводимости. Иначе при СССР мне невозможно было выйти на международную арену, не говоря уже о работе где-то в Европе или США.

После того как границы открылись, я смог встретиться со многими выдающимися учеными, об исследованиях которых тогда только читал. Вскоре я начал работать в международных командах специалистов в разных странах мира.

Поскольку это все же прикладная область, нужно было находить интересные фундаментальные решения и разбираться, как устроена природа сверхпроводников, какие интересные прикладные вещи можно делать и как это все воплощать в жизнь.

В каких институтах и компаниях вы сейчас работаете? Как вам удается совмещать профессуру и предпринимательство?

Сейчас мой главный интерес – подготовка специалистов. Работаю в Московском педагогическом государственном университете, здесь за много лет создана очень хорошая лаборатория с инфраструктурой. Кроме того, я организовал кафедру в Московском институте электроники и математики по подготовке инженеров (сейчас МИЭМ – подразделение НИУ ВШЭ). Много лет назад основал компанию “Сверхпроводниковые нанотехнологии” (ООО «Сконтел») и совсем недавно компанию «Терагерцовая и инфракрасная фотоника» (“ТИНФОТОНИКА”).

Как удается совмещать? Это даёт большой синергетический эффект. Как профессор я должен зарабатывать на свои научные исследования, получая гранты. Гранты – это неустойчивое финансирование, да и покупка расходников и оборудования в университетах обставлена огромным количеством бюрократических процедур. Современная лаборатория не выживет в науке без базового финансирования, а в моем университете оно мизерное. Кроме того, необходима инфраструктура, которая требует денег, обслуживания, расходных материалов. Рядовой университет в России не может все это потянуть, а включение компаний развязывает многие узлы.

В компании «Сконтел» вы производите однофотонные детекторы. Где они используются?

С однофотонными детекторами мы вышли на рынок еще 15 лет назад. Они лежат в основе ряда квантовых технологий. Одна из них – передача квантового шифровального ключа. В наземных приборах он передается по оптоволокну и имеет ограничение по расстоянию. Китайцы же применяют данную технологию в свободном пространстве — они раздают шифровальные ключи из космоса. Квантовые технологии обеспечивают защищенную передачу. Китайцы используют наши детекторы, поскольку они самые эффективные и быстрые в мире и от них исходит мало шума. Возможно, вскоре Китай будет самостоятельно их производить.

Примеров использования еще много. Первой квантовой технологией, где использовались наши детекторы, была американская разработка начала двухтысячных годов. Ее суть в том, чтобы среди миллиарда транзисторов большой интегральной схемы обнаружить сквозь подложку дефектный транзистор или ошибки дизайна. В 2003 году наша технология получила специальный приз американского журнала RND magazine, который ежегодно выбирает 100 технологических прорывов в мире. В дальнейшем на основе этой технологии возникла другая, а американская компания за три года заработала на ней 660 миллионов долларов.


Продукция «Сконтел». Фото: РБК

По какому принципу вы собирали команду? Какие специалисты нужны для работы в лаборатории?

Вопрос о том, какие специалисты нужны, не возникает, поскольку мы работаем в совершенно новой области. В мире было только несколько групп, которые работали в данном фундаментальном направлении. Поэтому специалисты создаются в процессе работы. Далее эти люди уже могут двигаться самостоятельно.

До 2000 года такие команды не имело смысла создавать. Выпускники находили себе хорошую работу за границей. Многие продолжают там работать. Только после того, как мы научились создавать успешные компании в области хай-тека, начали оставаться стабильные команды в собственных компаниях.

Как удалось добиться такой стабильности?

Для начала нужно было научиться самому. Я работал в США, Европе, посещал Японию и Китай, смотрел, как там происходит такой процесс, набивал шишки. Одновременно сотрудничал с компанией, которая работала в нашем университете. Это отдельная наука, которой не учат ни в каких вузах. Она дается только практикой.

У нас с 1989 года работала компания «Сканекс», которую создавал еще мой учитель, а возглавлял ее – его младший сын. Компания покупала лицензии и изготавливала приборы для приема информации со всех летающих спутников. Покупатель мог видеть любую точку земного шара в любом диапазоне волн, где спутники имеют соответствующее оборудование, аппаратуру. И это все пользовалось большим спросом. Мы изучали, как это может работать, причем в России. К 2000 году я понял, что хорошо разбираюсь в этом деле и могу основывать собственные компании.

Вы говорите, что зарубежный опыт работы помог вам открыть техническую компанию в России. Каковы его составляющие?

Трудно сформулировать все составляющие. Здесь очень много факторов. Европа также сталкивается с той проблемой, что и Россия, когда наука развивается, но в практику переходит не слишком много решений. В США с этим гораздо лучше и больше возможностей.

Я получил очень много информации, в том числе и о том, как взаимодействовать с людьми.

Как молодому специалисту попасть в лабораторию и работать над реальными задачами квантовой физики?

Если говорить, например, о студенте, то нужно найти успешно работающую научную группу. В ней, как правило, будет лидер, иногда это профессор, а также и другие специалисты различного уровня – от студентов до более продвинутых профессионалов. Найти такую научную группу достаточно легко с помощью анализа публикаций. Дальше нужно прийти в нее, позвонить в дверь, войти и сказать: хочу работать. Там, как правило, скажут: «Заходи». Через какое-то время станет понятно, что человек может, к чему у него способности. Некоторые уходят, другие вырастают и уезжают за рубеж, третьи остаются. Главное – стремление.

В вашей лаборатории есть такая научная группа?

Да, и не одна, а порядка пяти–семи групп. В каждой есть свой лидер. Часто я присоединяюсь к ним, иногда работаю только с новой группой. Это типичная практика для научной лаборатории.

1 марта вы выступите с докладом на Quantum Technology Conference. О чём будете говорить?

О квантовых оптических интегральных схемах. Детально расскажу о самой технологии, а также о том, как создать высокотехнологическую компанию и как мотивировать людей.