Минотавр квантовой физики

Академик Камиль Валиев в последние годы жизни с интересом занимался разработкой теоретических основ квантовых ЭВМ.
Фото с официального сайта Российской академии наук

В самом конце июля прошлого года, 28-го числа, в Москве после тяжелой и продолжительной болезни на 80-м году жизни скончался выдающийся российский ученый, физик-теоретик и экспериментатор с мировым именем, один из создателей отечественной электронной промышленности академик РАН и ряда иностранных академий Камиль Ахметович Валиев.

Путь к вершинам

В анналах науки казанская школа физиков ХХ века «освещена» именами трех выдающихся ученых – Е.С.Завойский, С.А.Альтшулер и К.А.Валиев. Последний в этой неразрывной цепочке, уроженец Татарстана из сельской местности, окончил в 1954 году физико-математический факультет Казанского государственного университета с красным дипломом и сразу был приглашен в аспирантуру. Свою первую научную работу он опубликовал в юбилейном сборнике по случаю 150-летия КГУ.

В университете будущий академик специализировался по теоретической физике у профессора С.А.Альтшулера, ученика академика Евгения Тамма и соратника Е.К.Завойского, открывшего в 1944 году явление электронного магнитного резонанса. Ко времени своей учебы Камиль Ахметович уже не застал Е.К.Завойского в университете – тот был «отозван» из Казани для участия в разработке «атомного проекта», но идеи великого ученого сильно вдохновляли Камиля Валиева. Тогда молодой аспирант Камиль даже в своих фантазиях не представлял, что очень скоро почти такая же участь постигнет и его. В начале 60-х годов молодого казанского ученого пригласили в Москву для участия в другом, не менее важном проекте – в создании отечественной электронной промышленности.

Тридцатидвухлетний доктор физико-математических наук уверенно и неожиданно для многих ворвался в круг самых перспективных московских физиков-теоретиков. К тому же в ту область квантовой физики, которая должна была дать, по замыслам ученого, мощный импульс для развития новейших отраслей науки и экономики.

За совокупность фундаментальных теоретических исследований в области электронного парамагнитного резонанса, проведенных в основном в Казани в стенах КГУ, Камиль Валиев одним из первых получил международную премию имени Е.К.Завойского.

Научный подвиг

В середине 60-х годов Валиев кардинально меняет направление своей научной деятельности, сосредоточив научные интересы на решении актуальных теоретических и прикладных проблем полупроводниковой электроники. Он вплотную занимается микроэлектроникой для нужд обороны, созданием элементной базы советских ЭВМ, нового поколения этих устройств, крайне необходимых для экономики.

Результат не заставил долго ждать: появилась целая серия советских ЭВМ типа «Ряд», что способствовало развитию этой новейшей отрасли в СССР и в восточноевропейских странах – в Польше, Чехословакии, Венгрии, Болгарии. Примечательно и то, что Валиев и его коллектив создали элементную базу для легендарного советского суперкомпьютера «Эльбрус», первоначально предназначенного для научных исследований и расчетов в системе Минобороны.

В течение длительного периода – в 1965–1977 годах – Камиль Валиев работает директором научно-исследовательского института молекулярной электроники в Зеленограде – крупнейшем научном центре Московской области. Одновременно он был директором опытного завода «Микрон», где непосредственно руководил созданием кремниевых цифровых интегральных схем, выпуском полупроводниковых запоминающих устройств, электронных усилителей и микропроцессоров.

Без всякого преувеличения можно сказать, что в 70-х годах академик Валиев возглавлял работу по становлению в нашей стране магистрального направления микроэлектроники, прежде всего – созданию кремниевых интегральных схем (ИС). Если в 1970 году руководимый Валиевым завод «Микрон» поставил советским заказчикам около 3 млн. микросхем, то к 1980 году эта цифра достигла 100 млн. ИС. Тогда Зеленоград и был нашей «кремниевой долиной», о создании которой в Сколкове так много говорят сегодня.

В конце 70-х годов академик Валиев перешел на работу в Академию наук СССР. По инициативе двух академиков – Александра Михайловича Прохорова и Камиля Ахметовича Валиева – для дальнейшей разработки проблем микроэлектроники в центре Москвы был создан новый НИИ – Физико-технологический институт АН СССР (ныне ФТИ РАН). В 1988 году академик Валиев был назначен первым директором этого института и оставался научным руководителем до конца жизни.

Квантовый мыслитель

Я был знаком с Камилем Валиевым с конца 70-х годов, со времени его переезда из Зеленограда в Москву. Он был очень скромным, немногословным человеком и нередко удивлял собеседников четкими и неординарными лаконичными определениями тех или иных событий. Например, прочитав мою статью «Вселенная академика Сюняева» в «НГ-науке», он буквально сказал следующее: «Ты представил его демиургом науки, а ведь многое, о чем ты пишешь, сделано с участием и других ученых – астрофизиков».

В последние годы Валиев с интересом занимался разработкой теоретических основ квантовых ЭВМ, издал в соавторстве со своим учеником и коллегой А.А.Кокиным интересную монографию «Квантовые компьютеры: надежды и реальность». Эта книга вышла почти одновременно в Москве и Ижевске. Под его руководством в ФТИ РАН работала лаборатория физики квантовых компьютеров.

По его инициативе в МГУ имени М.В.Ломоносова была создана кафедра квантовой информатики, которую он же возглавлял вплоть до своей кончины. Совместно с МГУ он учредил новый международный журнал «Квантовые компьютеры и квантовые вычисления».

«Что касается квантовых компьютеров, – размышлял Камиль Ахметович, – они в принципе способны решать огромное количество задач, которые считаются практически неразрешимыми на любых современных компьютерах. Крупные математики уже работают над созданием алгоритмов для будущих квантовых компьютеров. Среди них есть такие суперматематические задачи, для решения которых даже самым мощным современным компьютерам (порядка 10–20 терафлоп) потребуются миллионы лет. Как раз такие сверхпроблемные задачи смогут решать будущие квантовые компьютеры и делать вычисления за какие-то 10–15 часов. То есть речь идет о совершенно новом уровне информационных технологий».

Далее приведу диалог с мэтром квантовой физики, состоявшийся в ходе одной из последних встреч, организованной при содействии Маргариты Сергеевны, неизменной помощницы Камиля Ахметовича.

– Можете ли вы как-то обрисовать форму и «интеллектуальное» содержание будущих квантовых компьютеров, теоретической разработкой которых занимается руководимая вами лаборатория?

– Первые образцы квантовых компьютеров, видимо, будут весьма громоздкими, напоминающими первые суперкомпьютеры, поскольку их скорее всего придется охлаждать жидким гелием, чтобы максимально снизить уровень шумов. В дальнейшем они будут усовершенствованы до объемов кубических нанометров. По большому счету речь идет о замене миллиардов чипов «микроустройством» из нескольких тысяч атомов. Абсолютно изящный, архиэкономичный объем!

– В последнее время в научно-популярной литературе ведется много разговоров и дискуссий относительно того, что квантовый компьютинг может заменить человеческий мозг и даже «вытеснить» человеческий разум.

– Я не исключаю, что квантовые компьютеры и другие тонкие квантовые технологии уже в XXI веке смогут значительно превзойти человеческий разум по своим мыслительным и творческим возможностям. Поэтому будущие квантовые компьютеры я часто называю Минотавром, ведь в древнегреческой мифологии Минотавр – это полубык-получеловек.

* * *

Супруга академика Венера Салаховна, филолог по образованию со знанием трех языков – татарского, русского и немецкого, в последние годы проявила себя как великолепный переводчик стихотворений классика татарской поэзии Габдуллы Тукая. Вручая мне великолепно изданный сборник с предисловием Ментимира Шаймиева, Камиль Ахметович отметил, что, как ему кажется, это новое прочтение классика. Было также приятно получить из его рук книгу переводов на русский язык избранных стихов Генриха Гейне, осуществленных Венерой Салаховной.

«Иногда я ей подсказываю точное слово – как эквивалент перевода, правда, это случается очень редко, но в целом мы испытываем духовное удовлетворение, обмениваясь мнениями по этим вопросам в домашних условиях», – рассказывал мне Камиль Ахметович во время одной из бесед в его кабинете на шестом этаже ФТИ РАН.

Минуты общения с крупным ученым, выдающимся сыном татарского народа, в моем сердце останутся навсегда, и пусть память о нем живет вечно!