Кафедра "Квантовая оптика" Факультета Проблем Физики и Энергетики МФТИ

Кафедра квантовой оптики, одна из старейших в МФТИ, была организована академиком Г.С.Ландсбергом. С 1968 г. базовой организацией является Институт спектроскопии Российской Академии Наук (РАН). Из 106 научных сотрудников ИСАН – 28 докторов наук, 46 кандидатов наук и 95 – выпускники Физтеха. В настоящее время кафедрой руководит директор ИСАН, действительный член Европейской Академии Наук (European Academy of Sciences), выпускник МФТИ 1970 года, профессор (с 2008 года -член-корреспондент РАН) Евгений Андреевич Виноградов.

Квантовая оптика (и спектроскопия), в широком понимании, - наука о взаимодействии электромагнитного поля с веществом, а электромагнитное поле рождается в любой среде, где есть заряды. Если вы смогли зарегистрировать это поле, у вас появляется возможность судить о разнообразных процессах в этом веществе, независимо от того, живое это вещество или просто атом. Можно сказать, что спектроскопия – это зрение современной науки: также как зрение для человека, спектроскопия дает науке бóльшую часть информации об окружающем мире.

Таким образом, квантовая оптика и спектроскопия охватывают практически все области современной науки: от ядерной физики до астрофизики, от устройства атома до понимания физики и химии процессов в живых организмах, от материаловедения до создания сложнейших инновационных продуктов электроники. Недаром многие современные открытия по физике, химии и медицине, отмеченные Нобелевскими премиями, так или иначе связаны со спектроскопией и, чаще всего, были бы невозможны без спектроскопических исследований.

Широкие возможности для исследований, направленных на решение фундаментальных или прикладных задач, открываются при активном воздействии мощного лазерного излучения на вещество. Так, например, с помощью лазера можно как охладить газ до сверхнизких температур, недостижимых другими методами, так и создать сверхплотную термоядерную плазму с температурой до нескольких сотен миллионов градусов и изучать, таким образом, в лабораторных условиях физические процессы, протекающие как в пустоте космоса, так и в звездах. С помощью излучения можно ионизировать атомы, диссоциировать молекулы, управлять химическими реакциями, разделять изотопы, создавать гигантские по величине локальные электрические и магнитные поля в веществе, управлять движением атомных пучков, наблюдать излучение единичных атомов и молекул и т.д. Все эти явления исследуются в ИСАН экспериментально и теоретически, включая широко применяемые методы компьютерного моделирования.

Современная научная работа спектроскописта требует широких междисциплинарных знаний по физике, химии, биологии, медицине, электронике, технике, оптике, математике, программированию, а результаты таких исследований востребованы практически во всех областях человеческой деятельности от фундаментальной науки до экологии и сельского хозяйства.

В ИСАН ведутся не только фундаментальные, но и прикладные исследования. Одним из направлений работ Института с момента его организации является создание и разработка новых приборов, основанных на использовании принципиально новых подходов к построению спектральной аппаратуры, а также использовании лазеров, электронно-вычислительной техники и других средств для существенного повышения чувствительности, разрешающей способности, скорости и точности спектроскопических и аналитических измерений. Многие из созданных в Институте приборов и методик являются уникальными и не имеющими аналогов в мире.

Без спектроскопии и ее методов было бы невозможно одно из самых востребованных направлений современной науки и техники – нанотехнологии. Исследованиям в этой области в институте уделяется особое внимание: разрабатываются методы создания и диагностики наноструктурированных объектов, создаются теоретические основы, позволяющие описывать и предсказывать функциональные свойства новых материалов и приборов, созданных на их основе. Достижения сотрудников ИСАН в этой области признаны учеными всего мира, нашли отражение в современных обзорах и монографиях по нанофизике и уже внедряются в промышленности.

В ИСАНе и на кафедре квантовой оптики работали и работают крупные ученые, внесшие большой вклад в оптику и спектроскопию: чл.-корр. С.Л. Мандельштам, проф. Р.И. Персонов, проф. В.М. Агранович, проф. В.С. Летохов, чл.-корр. Е.А. Виноградов и многие другие. Выдающиеся достижения ученых ИСАН регулярно отмечаются самыми высокими отечественными и международными наградами. Несмотря на свою компактность, ИСАН неизменно входят в списки лидеров по количеству научных публикаций и индексу их цитирования как в РФ, так и во всем мире. Результаты работ ученых ИСАН можно найти в самых престижных международных и отечественных научных журналах, монографиях и учебниках. ИСАН имеет устойчивые научные связи с большим числом институтов и университетов во всех уголках земного шара. Дипломные и диссертационные работы, выполненные и защищенные при Институте спектроскопии РАН, высоко ценятся во всем мире. Выпускников кафедры и сотрудников Института можно встретить среди сотрудников, профессоров и приглашенных ученых самых престижных научных учреждений мира (Massachusetts Institute of Technology,California Technology Institute, University of California, Leiden University, Oxford University, Munich Technical University, ETH Zurich, CERN) и известнейших инновационных корпораций. Нашим студентам и аспирантам в ряде случаев предоставляется возможность зарубежных стажировок, они принимают участие в самых известных международных и отечественных научных конференциях, симпозиумах и школах.

ИСАН – молодой институт, полный энергии и оптимизма. В Институте работает и обучается много молодежи, работает Совет молодых ученых, помогающий студентам и аспирантам решать свои научные и жизненные проблемы. Студенты третьего курса нашей кафедры приходят на практику в ИСАН, а на четвертом курсе оформляются в Институт на работу по совместительству и включаются в активную научную работу в исследовательских группах, где и выполняют свои бакалаврские и магистерские диссертации. Лучшие выпускники кафедры могут продолжить учебу в аспирантуре МФТИ или РАН. Институт имеет возможность предоставить иногородним аспирантам места в общежитии.

Богатейший опыт старших коллег, самое современное оборудование (иногда не имеющее аналогов в мире), теплая дружеская атмосфера в коллективе – все это позволяет выполнять научную работу на самом высоком уровне. Студенты, аспиранты и молодые ученые ИСАН поддерживаются целевыми грантами и конкурсными стипендиями различных отечественных и международных организаций (среди них: гранты Президента РФ, Минобрнауки, Президиума РАН, РФФИ, INTAS, CRDF, NWO, DFG, Humboldt Foundation и мн. др.). Работы молодых ученых ИСАН регулярно отмечаются самыми престижными отечественными и международными премиями и наградами. Все это позволяет эффективно обучаться и строить карьеру, получать фундаментальные и прикладные научные результаты на самом высоком уровне, достойно жить и зарабатывать.

У нашего молодого Института большое будущее, и он готов разделить его с талантливой молодежью Физтеха. Первый директор ИСАН, чл.-корр. С.Л.Мандельштам многократно говорил своим сотрудникам: «Если у Вас есть какая-либо проблема, а Вы не знаете, как к ней подобраться, пригласите студента Физтеха. Он ее решит».