Направи дарение на училище!

Кратка информация за изследователя: име, степен, звание, месторабота

Александър Йосифов – докторант по Астрофизика в Институт за космически изследвания и технологии (ИКИТ) към БАН.

С какво се занимавате на работното си място? (Ежедневието на един учен) – проекти, изследвания?

Занимавам се с изследвания в областта на теоретичната физика. Проблемите, които ме вълнуват, произтичат от относително скорошната реализация за фундаментална свързаност между дялове на физиката, които само до преди няколко години бяха смятани за самостоятелни, а именно квантова теория за информацията, холографският принцип и черни дупки.
В последно време концепции от областта на теоретичната компютърна наука и квантова теория за информацията, като например квантови схеми и квантова изчислителна комплексност доказаха изключителната си полезност за изучаване на гравитационни системи. Това ни позволява да адресираме различни проблеми при черни дупки и да потърсим отговори на въпроси като: Колко бързо черните дупки обработват попаднала в тях информация? Какъв е начинът, по който те обработват информация, и точна ли е аналогията им с квантови компютри? Колко е голям интериорът на черна дупка и какво задвижва неговото развитие? Това са само част от въпросите, за които до този момент знаехме малко, именно поради липсата на нужните теоретични инструменти.
В тази връзка работата ми към момента е съсредоточена върху използването на квантова теория за информацията за изучаване на (i) свойства като силна термализация, бързо разбъркване и квантов хаос на силно свързани квантови системи с много нива на свобода, както и (ii) поява на гравитация и локалност от холография.
За щастие, ежедневието на учените, занимаващи се с теоретични изследвания, не беше тотално променено от настъпилата пандемия, тъй като в основната си част е заето от четене на научните трудове, разговори с колаборатори, разработване на нови модели и писани на статии – все неща, за които са достатъчни само химикал, тетрадка и компютър.

Какви са научните ви постижения (приноси) и каква е тяхната полза за обществото и икономиката?

Разбери повече за БГ Наука:

***

В серия от 2 научни публикации от миналата и началото на тази година, колабораторите ми и аз разгледахме изпаряваща се черна дупка, която представихме като колекция от свързани квантови битове, взаимодействащи си посредством квантова схема – подобно на квантов компютър. Предположихме, че външен наблюдател, Алис, „събира“ изхвърлената от черната дупка радиация и я декодира в квантовия си компютър. Въпросът беше: Декодирайки радиацията на Хокинг, каква информация може да извлече Алис относно динамика във вътрешността на черната дупка? Като резултат показахме, че квантовата изчислителна комплексност може успешно да се използва за измерване на квантовата хаотичност в интериора на черна дупка. Резултатът би могъл да има значение за така наречения информационен парадокс при черни дупки.
Въпросната зависимост е във фокуса от скоро и се изследва с различни подходи от различни групи учени от цял свят. Въпреки че не сме първите, сме едни от малкото, които са показали връзката между тези понятия и се радвам, че успяхме да допринесем поне малко за развитието на областта.
В последната ни работа, която предстои да бъде публикувана скоро, колабораторите ми и аз приложихме гореспоменатите нови квантово-информационни инструменти върху стар принцип от областта на Обща теория за относителността, а именно силна космическа цензура, която касае интериорната структура на определени типове черни дупки. В работата показваме, че разширението на интериора е дълбоко свързано с квантовата комплексификация на черната дупка. Резултатът цели да загатне за информационната природа на пространство-времето – It from Qubit.
В последните години силната космическа цензура започна отново да привлича интерес. Доколкото ми е известно, ние сме единствената група, която прилага методи от квантова теория за информацията за адресиране на конкретния проблем.
Разширяване на тази линия на изследване чрез прилагане на квантови кодове за корекция на грешки би довело до създаването на нови практически кодове, които да бъдат полезни при разработване на квантови компютри.

Какво ви мотивира да изберете професията на изследовател?

Мотивацията за мен идва най-вече от интелектуалната свобода. Привлича ме възможността да прекарвам дълго време мислейки за конкретен проблем, който ме вълнува, изпробвайки различни подходи към него и изследвайки го в детайли. Привлича ме свободата да следвам любопитството си и еуфоричното усещане, когато науча нещо ново за космоса. Завладяваща е и мисълта, че може да разбереш нещо за Вселената, което никой до момента не знае и да дадеш началото на нова линия на изследвания. Фундаменталните изследвания те откъсват от ежедневието и извисяват ума – часовете се превръщат в минути и света около теб сякаш изчезва.
Друг голям плюс на професията е, че ти дава възможност да пътуваш из цял свят и така да срещнеш интересни хора от всякакви националности. Създаването и поддържането на подобни международни контакти помага изключително много не само за културното ти обогатяване, но и за цялостното ти личностно развитие. Пътуванията и честото общуване с колеги от всички краища на света променя изцяло мирогледа ти.

Какво допринесе за развитието ви като изследовател? (обучение, ръководител, работа в индустрията, стипендия в чужбина, екип, …)

Благодарен съм на научните ми ръководители, професор Драгомир Марчев и доцент Лъчезар Филипов, които винаги са ме подкрепяли и са ме насочвали, както в процеса на обучение, така и в изследователската ми работа. Изключително важна роля има и гостуването ми в групата на професор Влатко Ведрал в Оксфордския университет. Ценя високо разговорите с професор Ведрал, както и честите срещи с един от неговия докторанти, Адитя Айер, с които в момента работим по 2 проекта.

Какви проблеми срещат учените във вашата област (за професионалното си развитие и в работата си)?

Конкуренцията, която младите учени срещат, е убийствена. Често за една академична позиция има по 250-300 кандидати от цял свят. Отдавна не е достатъчно да имаш само докторантура. Тя се е превърнала просто в поредната стъпка. За младите физици пътят към така желаната постоянна академична работа минава през поне 1-2 постдок (временни) позиции, заемането на които съвсем не е лесно и е свързано с изготвяне на научни проекти и кандидатстване за финансиране от различни международни агенции/институции. Постдокът е със средна продължителност от 1-3 години и макар да е важна част от професионалното развитие на учените, носи със себе си голяма несигурност. След като ми изтече договорът, ще бъда ли назначен за постоянно, или ще трябва да кандидатствам за нов постдок, да мина отново през цялата процедура, и да се преместя да живея на другия край на света? Тази несигурност действа изключително обезкуражаващо и демотивиращо и принуждава много млади учени да се насочат към работа в индустрията.
Това са общи проблеми, с които се сблъскват млади учени от всички области от цял свят.

Какво, според Вас, трябва коренно да се промени в България по отношение на науката?

Отношението на българската държава към учените е унизително и в България има огромен проблем с финансирането. Възнагражденията на учените са обидно ниски и е срамно дори да се коментират. При тези условия България е напълно неконкурентноспособна и е немислимо да се говори за привличане на таланти от чужбина. Напротив, тук битката е да се задържат и малкото, които все още не са се евакуирали. Това е изключително жалко, тъй като България разполага с огромен потенциал, видно от многото успели български учени, работещи в университети и изследователски центрове из цял свят.

Трябва ли да се говори за наука и защо?

Разбира се! Природата те иска мъртъв на 45 г., всичко останало дължим на науката и технологиите. В ежедневието си дори и не осъзнаваме огромната им роля и зависимостта ни от тях. Настоящата пандемия е показателна за това какво може да се случи, когато пренебрегнем науката. Някои държави (като например Южна Корея) бързо предприеха научно-мотивирани действия и спазваха съветите на учените, докато други (като САЩ), по една или друга причина, действаха хаотично и в пълно отрицание на всички научни призиви. Резултатът от двата подхода е красноречив.
Науката и технологиите са основният двигател на човечеството. Длъжни сме да мотивираме следващото поколение изследователи да продължат да задават въпроси и да преоткриват границите на познанието. Бъдещето ни е в космоса, а не във въгледобивните мини.

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!