Погрузиться в мир квантовых технологий смогли екатеринбургские школьники и студенты во время «Квантовой недели», организованной УрФУ и компанией «Росатом — квантовые технологии» при поддержке Информационного центра по атомной энергии (ИЦАЭ) Екатеринбурга, Российского квантового центра и Ассоциации организаторов студенческих олимпиад «Я — профессионал».

Открыл «Квантовую неделю» 30 марта круглый стол для учителей по вопросам воспитания и преподавания естественно-научных дисциплин. На нем недостаток учебных часов и скучные учебники назвали основными проблемами преподавания естественно-научных, точных и технических дисциплин в школе.

«Мир не состоит из отдельных предметов и узких задач. Любая реальная задача — междисциплинарная, и использовать практики межпредметной работы нужно шире. Все самое интересное рождается на стыке науки, а 90 % знаний человек получает в школе», — поделилась в ходе круглого стола Екатерина Сибирцева, замглавы Екатеринбурга. 

По данным исследования, проведенного Российским квантовым центром и Ассоциацией организаторов студенческих олимпиад «Я — профессионал», за последние пять лет учителя отметили несколько тенденций в образовании: больше половины назвали потерю интереса к учебе и снижение учебной мотивации у учащихся, снижение их познавательных способностей и увеличение нагрузки педагогов.

В рамках «Квантовой недели» студенты Уральского федерального университета узнали о химических реакциях, исследовании пыльцы растений, а также о современном использовании квантовых технологий на ток-шоу «Наука в мемах», организованном ИЦАЭ Екатеринбурга 1 апреля.

Сначала посетители погрузились в тему химии благодаря мемам, которые подготовил Александр Иванов, автор блога «Химия — Просто», ведущий инженер физико-технологического института УрФУ. Оказалось, что хотя понятия «степень окисления» и «валентность» — это не одно и то же, в большинстве случаев они численно совпадают. Поэтому на практике учёным достаточно знать что-то одно.

Затем слушатели познакомились с биологией через мемы от Арсения Галимова, палинолога и автора проекта Plural, старшего инженера Института экологии растений и животных УрО РАН, аспиранта и преподавателя УрФУ. Например, посетители узнали, что инвазивные виды — это животные, растения, грибки и микроорганизмы, проникшие в окружающую среду, не являющуюся их природной средой обитания, и прижившиеся в ней.

В завершение ток-шоу его участники разобрались в квантовых технологиях с помощью мемов, которые подготовил физик Дмитрий Чермошенцев, руководитель группы, научный сотрудник СП «Квант», старший научный сотрудник группы «Квантовая оптика» Российского квантового центра, младший научный сотрудник «Сколтеха». В частности, студенты узнали про Закон Мура, который долгие годы показывал, как уменьшался размер элементарно-вычислительных ячеек (транзисторов), но перестал быть актуальным.

«Согласно закону Мура, каждые два года транзисторы должны становиться меньше в два раза. Долгое время наблюдение было верным, и благодаря ему мы могли предсказывать развитие технологий. Например, видели, что прогресс идет от классических компьютеров к квантовым. Однако в 2007 году сам Мур заявил, что действие этого закона больше невозможно из-за фундаментальных причин — атомарной природы вещества и ограничения скорости света, которое не позволяет процессорам работать еще быстрее», — рассказал Дмитрий Чермошенцев.

В рамках «Квантовой недели» также прошли два атомных практикума, которые разработала сеть ИЦАЭ. Во время них школьники екатеринбургской гимназии №9 подробнее познакомились с одной из незаменимых на сегодняшний день технологий — лазерной. Занятия провела Лариса Матвеева, руководитель ИЦАЭ Челябинска. Ученики узнали об истории создания и развития, принципах работы и устройства лазера, поняли значимость его применения в различных сферах деятельности человека, получили информацию о лидирующей позиции Росатома в разработке передовых лазерных технологий.

Также в рамках «Квантовой недели» состоялось открытое ток-шоу «Разберём на атомы: котики» в Доме Качки (площадке Музея истории Екатеринбурга), во время которого горожане смогли узнать о квантовых и диких кошках, а также «кошачьей» статистике. Модерировал мероприятие Никита Перфильев, программный руководитель сети ИЦАЭ.

О связи котов и аналитики бизнес-процессов рассказал Владимир Савельев, аналитик компании «Контур», автор книг «Статистика и котики» (лонг-лист премии «Просветитель») и «Бизнес, статистика и котики». Спикер использовал забавные картинки, рассказывая об аналитике. Например, объясняя, что такое медиана, Владимир Савельев выстраивает котиков разного размера в ряд, а затем предлагает посмотреть на его середину. Там находится животное, которое обладает самым типичным размером, эта величина и будет называться медианой. А использование специальных нотаций в бизнес-процессах — показывает на схемах действий, которые нужны, чтобы покормить кота.

Про больших и диких родственников домашних котов рассказала Анна Постовалова, зоолог и заведующая научно-просветительским отделом Екатеринбургского зоопарка. Например, слушатели узнали о самой большой кошке — это лигр Геркулес, который в 2006 году был зарегистрирован в Книге рекордов Гиннесса как самый крупный представитель кошачьих из живущих на Земле.

«Его рост стоящего на задних лапах составляет 3,7 м, длина — 3,6 м. Мне подсказали шутку: «Ну что за лев этот лигр!». На самом деле это гибрид, его отцом был лев, а матерью — тигрица», — пояснила Анна Постовалова.

Завершилось ток-шоу рассказом о коте Шрёдингера и квантовых технологиях — одной из передовых сфер современной науки. Физик Дмитрий Чермошенцев объяснил, что эксперимент Шредингера с котом был придуман учёным для критики некоторых аспектов квантовой теории. Он показывает, что пока за котом и ядром нет наблюдения, они одновременно находятся в двух исключающих друг друга состояниях: кот одновременно живой и мёртвый, ядро атома — распавшееся и не распавшееся. Это доказывает: то, что возможно в квантовом мире, невозможно в классическом мире, поскольку кот не может одновременно умереть и остаться в живых.

«Я впервые оказалась на мероприятии ИЦАЭ Екатеринбурга. Случайно увидела в соцсетях анонс паблик-тока про котов и не могла пройти мимо! Было очень интересно послушать о моих любимых животных, которые стали для меня сегодня проводниками в мир физики и квантов, статистики и атомов», — поделилась Инна Пустовалова, посетительница ток-шоу «Разберём на атомы: котики».