Лазерная физика раскрывает границы

Директор научного института СО РАН о будущем и технологиях

Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН отмечает 35-летний юбилей, и это повод заглянуть в будущее, которое здесь строят уже давно. Мы поговорили с директором Института лазерной физики СО РАН, доктором физико-математичес­ких наук Олегом Прудниковым о наследии, стратегии и о том, как новосибирские физики видят свою роль в глобальном технологическом ландшафте.

Время и вселенная

Институт лазерной физики СО РАН создан в 1991 году на базе Отделения лазерной физики Института теплофизики СО АН СССР и Отдела физики плазмы и космического моделирования Института теоретической и прикладной механики СО АН СССР. Вместе с тем Институт ведет свою историю с 1962 года, когда в Институте радиофизики и электроники Сибирского отделения АН СССР группой молодых физиков (Ю.В. Коломников, Г.В. Кривощеков, Ю.В. Троицкий, В.П. Чеботаев) был запущен первый в Сибири газовый лазер. Первым директором Института стал академик Вениамин Павлович Чеботаев. С 1992 года директор Института — академик Сергей Николаевич Багаев (с 2016 г. по 2024 г. — научный руководитель Института). За десятилетия работы в коллективе института получен ряд выдающихся результатов мирового уровня. Среди них — фемтосекундные оптические часы — фемтосекундная шкала времени и частот с использованием высокостабильных ультракоротких оптических импульсов: речь идет о приборах, чья точность может достигать единиц 19-го знака. Проще говоря, такие часы ошибутся на одну секунду лишь через 30–40 миллиардов лет — срок, значительно превышающий возраст Вселенной.

Олег Николаевич, возглавивший институт в августе 2024 года, подчеркивает: за каждым крупным достижением стоит труд научных школ.

Директор Института лазерной физики СО РАН д.ф.-м.н. О.Н. Прудников. Фото: Андрей Заржецкий

— Можно отметить практически все направления научной деятельности института, создаваемые учеными-энтузиастами, посвятившими свою жизнь науке, — говорит он. — В числе знаковых подразделений — лаборатория импульсных газоразрядных лазеров, где под руководством А.М. Ражева были созданы лазерные системы для офтальмологии. В лаборатории Е.В. Пестрякова разработаны физические основы многоканальных фемтосекундных мощности. В отделе лазерной плазмы, основанном А.Г. Пономаренко, ведутся уникальные прикладные и фундаментальные исследования от упрочнения материалов до моделирования космических явлений. И конечно, особое место занимает направление лазерной спектроскопии сверхвысокого разрешения, инициированное академиками В.П. Чеботаевым и С.Н. Багаевым: именно здесь закладывались основы сверхточных оптических часов, без которых многие сегодняшние достижения были бы невозможны.

Традиции и современность

Новый директор — выпускник Новосибирского государственного университета, начал работать в Институте с 2016 года. Здесь он защитил докторскую диссертацию, а его научный бэкграунд — атомная физика и спектроскопия — напрямую связан с ключевыми направлениями ИЛФ СО РАН.

— Стратегия развития Института прежде всего опирается на научные коллективы, — уверен Олег Николаевич. — Очень важно вовлечь всех в работу, слушать людей, поддерживать инициативы, находить ресурсы для реализации идей. Открытая политика, на мой взгляд, наиболее продуктивна в научных коллективах

Баланс между традициями и современными вызовами — еще один важный вопрос. Сибирская школа лазерной физики славится глубокой теоретической проработкой задач. Именно эти подходы признаны мировым сообществом и используются в фундаментальной науке. Но наука не может существовать в отрыве от практики. «В науке нужны не только умные головы, но и золотые руки — те, кто сможет из идеи сделать реальный прибор», — подчеркивает директор. Поэтому в институте делают ставку на междисциплинарные команды, где теоретики понимают устройство эксперимента, а экспериментаторы вникают в суть физических явлений.

Научный сотрудник Лаборатории квантовых сенсоров Антон Макаров. Тонкая настройка лазерной системы квантового гравиметра. Фото: Андрей Заржецкий

Говоря о будущем, Олег Николаевич выделяет одно из самых перспективных направлений работы института — квантовые сенсоры. Они позволят измерять физические величины с точностью, недостижимой для классических приборов. Речь идет не только о времени: это и измерение скорости, ускорения движущихся объектов, гравитационных, электромагнитных и магнитных полей. Такие технологии найдут применение в навигации в дальнем космосе, мониторинге гравитационного поля Земли, геологоразведке и даже в медицине. Для развития этого направления в ИЛФ создают две молодежные лаборатории при поддержке Российской академии наук.

Суверенитет и партнеры

Задача обеспечения технологического суверенитета — одна из ключевых сегодня. Лазерная физика лежит в основе множества критических технологий: от микроэлектроники и обработки материалов до медицины и криптографии. Институт уже сотрудничает с рядом индустриальных партнеров. Например, с МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Фёдорова ведутся совместные работы по применению ультрафиолетовых и инфракрасных лазерных технологий в офтальмологии. Часть полученных результатов была отмечена Государственной премией Новосибирской области в 2014 году. Поддерживаются контакты с ЗАО «СибНИИЦМТ» и Новосибирской областной клинической больницей. «Взаимодействие с индустриальными парт­нерами — один из показателей востребованности научных результатов Института», — отмечает Олег Николаевич.

К сожалению, время неумолимо: средний возраст ученых растет, а удержать талантливых аспирантов в сложной экспериментальной физике становится все труднее. В ИЛФ для этого действуют программы поддержки: работает совет молодых ученых, на конкурсной основе выплачиваются именные стипендии, молодежь Института участвует в конкурсах Сибирского отделения РАН. В 2025 году премию имени академика В.П. Чеботаева получила кандидат наук Надежда Костюкова за цикл работ по исследованию свойств нелинейных кристаллов. Но главное, по словам директора, — это возможность для молодых ученых прикоснуться к настоящей науке и стать частью глобального научного сообщества.

Подтверждением этому станет международный симпозиум «Современные проблемы лазерной физики», которую проводит Институт при поддержке Новосибирского государственного университета с 23 по 31 августа. В нем примут участие ведущие ученые из России, Китая, Индии и Германии. Параллельно будет организована школа для молодых исследователей: студенты и аспиранты смогут напрямую пообщаться с лидерами мировой науки, узнать о последних достижениях в области квантовых вычислений и сенсоров, а также о перспективных международных проектах.16+