Публикация в Science до 30 лет. Как любовь к физике привела белоруса в Австралию

Евгений Сачков родился и вырос в Минске, окончил факультет радиофизики БГУ, а затем продолжил свое образование в топовых западных университетах. Сейчас он работает постдоком в университете Квинсленда в Австралии и не так давно опубликовал статью в Science — одном из самых престижных научных журналов мира. 42.TUT.BY побеседовал с ним о том, как желание приобретать новые знания привело Евгения буквально на край света.

Евгений (слева) с мэром австралийского города Брисбен. Фото: из личного архива Евгения Сачкова

«Я сделал осознанный выбор в пользу физики»

С 28 июня по 3 июля этого года в немецком городе Линдау пройдет 70-я Встреча талантливых молодых ученых с нобелевскими лауреатами. Австралию на ней представят десять молодых людей, и одним из них будет белорус Евгений Сачков, который занимается квантовой физикой, в частности, сверхпроводящими схемами, квантовыми жидкостями и оптомеханикой.

Как же так оказалось, что белорус представляет науку Австралии? Это долгий путь, который начался много лет назад, когда он учился в минской школе. Примерно в 10 лет, в пятом классе, Евгений понял, что ему интересна математика, а спустя пару лет всерьез увлекся физикой. Отчасти это было из-за интересных уроков, отчасти — из-за наличия дома старых советских учебников по физике: обе его бабушки преподавали этот предмет в 1960—1970-е годы. Ну и конечно, развитию интереса к физике способствовали родители Евгения, которые всячески поддерживали его стремление изучать эту науку.

По окончании школы вопрос, куда идти дальше, даже не возникал — конечно же, в БГУ. Разве что Евгений некоторое время выбирал между физфаком и факультетом радиофизики.

— Но в 2007-м, когда я поступал, был небольшой хайп по поводу новой специальности «компьютерная безопасность» на факультете радиофизики. Ее рекламировали как самую горячую тему, после окончания которой мы сможем найти работу везде, где захотим, — вспоминает он. — На эту специальность был самый большой конкурс, и я на это повелся. Решил, что физика на радиофизике точно будет плюс еще изучу компьютерную безопасность.

Но со временем я понял, что это все же не мое, что меня больше привлекает квантовая физика. Поэтому на втором курсе я перевелся на специальность «квантовая радиофизика и лазерные оптические системы». Сделал осознанный выбор и совершенно не жалею, потому что он привел меня именно в эту точку, где я сейчас нахожусь.

Еще в конце первого курса Евгений понял, что хочет заниматься наукой. Тогда он просто пошел на кафедру квантовой радиофизики и оптоэлектроники и попросил дать ему задание.

В то время на кафедре работал один из самых известных белорусских ученых-физиков — Иван Манак. Видимо, его приятно удивило, что студент сам проявил инициативу. Так, Иван Степанович для начала вручил Евгению список литературы на лето, а затем стал привлекать к проведению экспериментов на кафедре.

— Я стал работать с ним на втором курсе, но, к сожалению, впоследствии у Ивана Степановича начались проблемы со здоровьем, и он отошел от активного руководства. Так что по его совету я перешел к другому человеку на кафедре — Валерию Кононенко, который числился на кафедре и работал в Институте физики Академии наук. Впоследствии я ходил к нему в Институт физики, а также проводил эксперименты на кафедре с другими людьми, — вспоминает Евгений. — С Валерием Константиновичем я сотрудничал до окончания университета, но где-то с третьего курса стал искать стажировку в западном университете. Смысл был в том, чтобы получить как можно больше опыта. К тому же я знал, что стажировки на Западе очень ценятся и дают преимущества при поступлении в магистратуру, получении стипендии и тому подобного.

«Это был трамплин из белорусского образования в западную науку»

Фото: из личного архива Евгения Сачкова

Евгений просто составил список тем, которые его интересовали, вроде «квантовая оптика» или «квантовая электроника», затем определил, в каких университетах Западной Европы этим занимаются, и стал рассылать письма.

Поначалу дело шло медленно, приглашение никто не присылал. И здесь на помощь пришел бывший студент факультета радиофизики БГУ Андрей Андриевский, который тогда был в аспирантуре в Датском техническом университете (Danmarks Tekniske Universitet). Он и помог Евгению организовать его первую стажировку и фактически стал его наставником на первых порах.

— В Датском техническом университете я ходил на лекции пару раз, но чисто для себя. Ведь цель стажировки — это получить исследовательский опыт, посмотреть, как работает западная наука изнутри, получить как можно больше знаний о структуре науки на Западе, посмотреть лаборатории, пообщаться с людьми, почитать статьи и получить некий результат, — поясняет Евгений. — Поэтому основная работа была в офисе или лаборатории с моими руководителями, с которыми я контактировал каждый день. За очень короткий отрезок времени я выучил очень многое и захватывал все, что только можно было познать, во всех областях.

На стажировке в этом университете я был трижды. В первый раз ходил везде с широко открытыми глазами. Во второй раз было уже поспокойнее. А на третий я занимался своим дипломным проектом и работал с утра до вечера. Это была работа на результат, которая приятно щекотала мозги и пробуждала все больший интерес к науке. Все три стажировки дали мне очень многое. Это был трамплин из белорусского образования в западную науку.

Но, как поясняет Евгений, это не значит, что белорусская наука иного качества, нежели западная. Скорее, дело в разнице в научном мышлении. На Западе наука движется быстро, и в нее вкладываются большие деньги, поэтому она ориентирована на все самое передовое и занимается поиском новых методов решения для актуальных задач. В Беларуси же рассматриваются более глобальные задачи, которые не всегда отвечают на «передовые вопросы».

Помимо знаний, Евгений привез с собой из Дании идею научного сообщества для студентов. По его мнению, чтобы продвигать науку, нужно привлекать в нее молодых, активных и с горящими глазами, изучающих все самое новое и интересное. Так на факультете радиофизики появилось «Научное сообщество студентов», сокращенно «НОС», которое должно было объединить студентов, магистрантов и аспирантов ради обсуждения современных мировых научных проблем.

Каждые две-три недели или раз в месяц студенты собирались и, по словам Евгения, «обсуждали различные темы, что были на слуху в мировой науке, читали статьи, выступали и проявляли инициативу». Параллельно парень организовал несколько общеобразовательных лекций. Например, вернувшись из Копенгагена, Евгений прочитал лекцию, посвященную 125-летию со дня рождения Нильса Бора, своего любимого физика. А затем сделал вместе с ребятами с первого-третьего курсов лекцию об истории Нобелевской премии, где каждый рассказал о своей любимой области. Евгений, конечно, выбрал физику.

К сожалению, сообщество существовало, пока Евгений учился в БГУ. Спустя год-полтора после его выпуска, судя по объявлениям в группе «НОС» в «ВКонтакте», активность сообщества утихла.

Магистратура и поездка в лабораторию, где обнаружили бозон Хиггса

Фото: из личного архива Евгения Сачкова

Хотя диплом Евгений писал в Беларуси, но тематику ему предложили в Дании.

— Изначально я пробовал в Датском университете плазмонику, метаматериалы, но мой дипломный проект был посвящен графену. Я занимался расчетом оптических свойств плоскослойных графен-диэлектрических структур для систем терагерцового диапазона, — поясняет он. — Нобелевская премия по физике за 2010 год была присуждена как раз за новаторские эксперименты с графеном. Когда я писал диплом в 2011—2012 годах, графен был у всех на слуху, очень много групп по всему миру работали с этим материалом и изучали его электронные, оптические, механические свойства. И я тоже прикоснулся к графену и его оптическим свойствам.

Еще во время первой стажировки Евгений решил, что по окончании БГУ отправится в магистратуру где-нибудь на Западе. Он подошел к этой задаче все с той же методичностью: составил список интересующих его программ, подал три заявки и прошел во всех трех случаях. В итоге он выбрал одну программу, которая называется «Европейский магистр наук в области фотоники» и входит в большой консорциум Erasmus Mundus.

— Это двухлетняя программа с обязательной мобильностью, — поясняет парень. — Первые три семестра нужно было провести в предписанных университетах. Мой первый семестр был в Гентском университете в Бельгии, второй — в Свободном университете Брюсселя, третий — Университете Сент-Эндрюса в Шотландии. После этого можно было выбирать из списка партнерских университетов для работы над магистерской диссертацией. Кто-то поехал в Данию, кто-то в Швецию, кто-то в Швейцарию, а один парень и вовсе отправился на Тайвань. Но я стал интересоваться квантовой оптикой и потому остался в Сент-Эндрюсе, где был интересный проект.

Кроме того, в программу были включены обязательные летние школы после первого и второго года, где нужно было слушать лекции от известных профессоров и делать небольшие проекты.

Моя первая летняя школа была в Федеральной политехнической школе Лозанны в Швейцарии. Это очень престижный университет, который ценится во всем мире, было очень интересно посмотреть, как это все работает. К нам пригласили лучших лекторов из нашей области из университетов Берна, Базеля, Женевы и Цюриха. Было очень круто. А вторая летняя школа прошла в Генте, куда тоже пригласили лекторов, причем не только из Бельгии, но и из Швеции и Дании.

Во время магистратуры я впервые попал в CERN (Европейская организация по ядерным исследованиям, крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий. — Прим. TUT.BY). В тот раз просто побывал наверху, посмотрел музеи и лаборатории. А затем целенаправленно вернулся, чтобы спуститься уже под землю, и во второй раз увидел два самых известных детектора — CMS (компактный мюонный соленоид) и ATLAS, те самые, которые детектировали бозон Хиггса.

Рядом с Большим адронным коллайдером. Фото: из личного архива Евгения Сачкова

— Я поехал туда, потому что мне с девятого класса была интересна физика элементарных частиц, и хотя я не проводил исследования конкретно в этой области, но многое читал и ходил на лекции. Увидеть все это вживую было потрясающе. Это одно из тех впечатлений, которые с тобой навсегда.

«Меня никогда не привлекала Америка»

Во время магистратуры у Евгения появился интерес к квантовой оптике. Так что он решил продолжить обучение и составил список тем и групп, где он смог бы пройти аспирантуру со стипендией.

На вопрос, почему он не подал документы в США, парень отвечает честно:

— Меня никогда не привлекала Америка. Конечно, было бы круто пойти в Гарвард, MIT или же Стэнфорд. Но я никак не могу понять, почему во всем мире аспирантуру проходят за 3−4 года, а в Америке нормально учиться 6, 7 или даже 9 лет. Думаю, в США аспирантура — это своеобразный стиль жизни. Хотя, по-моему, можно просто окончить аспирантуру и заниматься теми же исследованиями, но уже в качестве постдока и за бОльшие деньги.

А вот в Австралии в бакалавриате учатся в основном три-четыре года и потом могут сразу идти получать степень PhD. С одной стороны, это хорошо, потому что можно больше успеть в молодые годы. А с другой — теоретическую физику за три года не выучишь, поэтому в течение этих лет студенты активно занимаются небольшими научными проектами, чтобы понять, какая тематика им больше нравится. Например, если в Беларуси сделать трехлетнюю систему обучения теоретической физике, без практических навыков в этой области, то студенты просто отсидят эти годы на лекциях, затем все улетучится, и они пойдут не в науку, а будут работать, например, программистами.

Ребята-австралийцы оканчивают систему бакалавриата в 21−22 года, аспирантуру — в 25−26. Я же учился пять лет в Беларуси, плюс два года в магистратуре и четыре в аспирантуре, то есть с момента моего поступления в БГУ в 2007 году и получения степени доктора в 2019-м прошло 11 с половиной лет. А если бы я поехал в США, то окончил бы аспирантуру не в 29 лет, а уже за 30.

Аспирантура. Фото: из личного архива Евгения Сачкова

Конечно, Евгений не сразу пришел к мысли об Австралии — он просто искал место, чтобы попробовать себя в качестве ученого-исследователя и заняться квантовой оптикой. Но чем уже область исследований, тем сложнее найти подходящую группу.

Поначалу он изучал предложения в Европе, но затем подумал, что можно обратить внимание на Азию, например, Японию, Сингапур или Южную Корею — развитые страны, где наука хорошо финансируется и есть современные лаборатории с передовым оборудованием.

— Но я провел исследование в интернете и быстро понял, что там в основном работают местные. Например, в японских и корейских лабораториях очень мало иностранцев. Затем я почитал про их стиль жизни и понял, что интегрироваться туда очень сложно. Поэтому, чтобы избежать конфуза, я посмотрел лаборатории в Новой Зеландии и Австралии, — рассказывает Евгений. — И в Австралии я сразу нашел лабораторию, которая занимается одним из самых современных и интересных проектов — лабораторию квантовой оптики в университете Квинсленда. Этот вариант сразу стал для меня приоритетным.

Я написал профессору из австралийской лаборатории, он быстро ответил, у нас завязалась переписка. После этого я подал заявку на стипендию (которая, по сути, зарплата аспиранта), и ее одобрили. Так что оставалась только бюрократия — собрать документы. И когда мне пришло официальное приглашение, я переехал.

Большая часть науки на Западе делается в университетах, поэтому я прибыл в университет Квинсленда в Брисбене (где сейчас и нахожусь) и приступил к аспирантуре 5 января 2015 года. Начал работать над проектом, углубляться в тему квантовой оптики. Приходилось читать много литературы, но благодаря этому стали появляться первые результаты.

Университет Квинсленда в Брисбене. Фото: wikimedia.org

По окончании обучения мне нужно было искать работу. Я хотел остаться в Брисбене и заниматься наукой, однако позицию постдока не так-то просто найти. Так что в крайнем случае, если бы у меня не получилось остаться в науке, я бы стал работать просто в индустрии.

Но мне повезло, и в один день профессор предложил мне место постдока в нашем же университете Квинсленда. По сути, я просто перешел из одного здания в другое, но стал работать в совершенно другой лаборатории и другой области. Сейчас вливаюсь в нее, читаю литературу параллельно с работой.

Postdoctoral Fellowship, или же postdoc — это стипендия для молодых научных работников, недавно получивших степень PhD, для проведения научных исследований в университете. Того, кто выиграл эту стипендию, также называют постдоком. При этом официальное название должности — Postdoctoral Research Fellow.

После перехода в новое качество жизнь Евгения изменилась, причем не только в интеллектуальном, но и материальном плане. Конечно, ему и раньше хватало стипендии аспиранта на жизнь, съем жилья и даже покупку подержанной машины. Но теперь ситуация даже улучшилась.

В целом научная отрасль в Австралии очень хорошо финансируется. Здесь есть лаборатории, деньги на открытие которых выделили Google, Microsoft, IBM, Amazon, SAP, Cisco и другие крупные корпорации. Финансовые влияния, современные лаборатории и передовое оборудование привлекают сюда топовых ученых и содействуют активному развитию науки.

Правительство также придерживается политики поощрения новейших исследований и разработок в различных сферах жизни — от медицины и до исследований квантовых частиц. Согласно оценкам Австралийской академии наук, результаты прогресса в физических, математических и биологических науках за последние 20−30 лет принесли в экономику более 330 млрд долларов и способствовали созданию почти 1,2 млн рабочих мест в Австралии.

Однако всегда чем-то приходится жертвовать. В случае с Евгением он приобрел возможность заниматься любимым делом, но, к сожалению, лишился времени для посещения родных в Минске. Самый короткий путь от Беларуси до Австралии занимает 24 часа, так что за пять лет в Австралии Евгений был дома только три раза.

«Публикация в Science — это очень круто»

Данные для публикации в Science были получены при помощи этой установки. Фото: из личного архива Евгения Сачкова

В декабре 2019 года в журнале Science, одном из самых топовых научных журналов, появилась научная публикация о динамике квантовых вихрей в сверхтекучем гелии на кремниевом чипе. Как обычно бывает, текст был написан группой авторов. Но первым именем значилось — Евгений Сачков.

— Публикация в Science — это очень круто, — не скрывает молодой ученый. — Один мой знакомый, когда узнал о статье, сказал: «Ну вот, ты опубликовался в Science до 30 лет, и что теперь будешь делать? Некоторые пытаются сделать это всю жизнь».

Конечно, можно изучать что-либо незначительное и публиковать множество статей в маленьких журналах. Но в таком случае люди тебя мало цитируют. Чтобы зрить в корень, понять, что будет интересно журналам Science или Nature, нужен большой опыт и интуиция. Во многом эта публикация получилась благодаря моему профессору. Он видел, куда нужно идти, и направлял проект.

На саму работу по сбору экспериментальных данных, выстраиванию теоретических моделей, необходимые расчеты у команды ушло два года. На написание статьи — пять месяцев. За это время каждая деталь вплоть до последней запятой переписывалась до тех пор, пока работа не стала, по мнению авторов, идеальной.

Только после этого исследователи отправили свой труд в Science. По словам Евгения, до 90% текстов редактор бракует уже на этой стадии. Те 10%, что прошли отбор, отправляются к анонимным рецензентам, которые выносят приговор — достойно ли научное исследование, описанное в статье, быть опубликованным в журнале. И лишь после всего этого публикация принимается в печать.

— В нашем тексте мы сделали упор на динамике квантовых вихрей в тонких, толщиной в несколько атомных слоев, пленках сверхтекучего гелия. Важно понимать их принцип работы: как работает турбуленция, как в квантовой жидкости образуются вихри, и как они аннигилируют друг друга. Дело в том, что тонкие пленки квантовой жидкости — это двухмерный материал. А свойства двухмерной материи довольно сильно отличаются от более привычной трехмерной, где вихри ведут себя совершенно по-другому, — поясняет исследователь. — Нобелевская премия 2016 года была вручена трем физикам, двое из которых непосредственно создали теорию, описывающую поведение двухмерных пленок квантовой жидкости, в частности, сверхтекучего гелия. Однако саму динамику квантовых вихрей в таких пленках никто никогда не наблюдал. Мы же наиболее близко подошли к пониманию их поведения, то есть экспериментально приблизились к теории, за которую вручили Нобелевскую премию.

Брисбен. Фото: wikimedia.org

На счету Евгения сейчас — более десяти научных работ. Но это не значит, что у него нет жизни вне науки.

— Какие у меня хобби? Я очень люблю природу, — отвечает парень. — Брисбен окружен парками и пляжами, здесь многое можно посмотреть даже внутри кампуса. На территории университета есть два озера и небольшие парки, так что я иногда выхожу из офиса и смотрю на какаду, лорикетов (тут попугаи — как голуби в Минске), черепах в озерах, «водяных драконов» — это такие ящерицы. То есть, даже не выходя из кампуса, можно наблюдать живую природу. А если выехать в Национальный парк, то там будет множество видов птиц, кенгуру, валлаби и других животных.

Еще я немного играю в футбол и долго играл в настольный теннис, еще со школы. Выступал за сборную БГУ и за Сент-Эндрюсский университет. Но сейчас пришлось закончить из-за нехватки времени. Но спортивной активности мне все равно достаточно, например, я хожу в тренажерный зал.