Tikko A. Ambainis ir guvis divus lielus starptautiskos panākumus. Publiski jau izskanējis par viņa vadītās pētnieku grupas projekta Kvantu algoritmika uzvaru Eiropas Savienības 7. ietvara programmas konkursā (kopējais finansējuma apjoms ir 1,95 miljoni eiro, tai skaitā 450 tūkstoši eiro Latvijas Universitātei), bet plašākai sabiedrībai pagaidām nav pavēstīts par vēl nozīmīgāku A. Ambaiņa sasniegumu - uzvaru Eiropas Zinātnes padomes (EZP) projektu konkursā (projekta finansējums ir 1,36 miljoni eiro). To zinātnieki uztverot kā īpaši prestižu konkursu, kurā atbalstīti paši labākie Eiropas zinātnieki. A. Ambainis EZP atbalstītajā projektā Kvantu skaitļošanas metodes strādās kopā ar saviem LU kolēģiem, savukārt Kvantu algoritmikas projektā latviešu zinātnieks piesaistījis daudzus vadošos šīs nozares ekspertus no septiņām valstīm. Šis virziens zinātnes pasaulē tiek uzskatīts par ļoti perspektīvu, jo pētnieki būtībā palīdz kvantu datora radīšanā. A. Ambainis, kuram ir tikai 37 gadi, smejoties prognozē - viņš vēl nebūs sasniedzis pensijas vecumu, kad jau būs radīts pilnvērtīgs kvantu dators.
A. Ambainis ir ieguvis doktora grādu Latvijas Universitātē un prestižajā Kalifornijas Universitātē Bērklijā, bijis pēcdoktorantūras pētnieks arī Prinstonā un vairākus gadus nostrādājis Kanādā, Vaterlo universitātē. 28 gadu vecumā viņš jau bija kļuvis par LU asociēto profesoru un vēl pirmskrīzes laikā atgriezās Latvijā.
Cik daudzi cilvēki Latvijā saprot, ko jūs īsti darāt?
Tādu, kas aktīvi strādā manā grupā, ir ap desmit. Tādu, kas saprot, varētu būt kādi pāris simti: ir kādi 100 studenti, kas gadu gaitā apmeklējuši manus kvantu skaitļošanas kursus, vēl ir kolēģi, kuriem esmu par šo tēmu stāstījis.
Ko cilvēcei dos jūsu projekti?
To mēs vēl īsti nezinām. (Smejas.) Mēģinām savienot divas ļoti atšķirīgas zinātnes nozares - kvantu fiziku un datoriku. Viens iespējamais rezultāts būtu kvantu datori, ja tādi tiks uzbūvēti. Tie būtu ātrāki par parastajiem datoriem. Es domāju, ka būs vēl kādi citi rezultāti - ja divas tik atšķirīgas zinātnes nozares saliek kopā, tad rodas visādi negaidīti efekti.
Vispārskatāmākais rezultāts ir kvantu šifrēšanas ierīces, kuras jau ir un nonākušas līdz stadijai, kad tās mēģina standartizēti sertificēt, lai varētu izmantot nopietnas organizācijas. Nākamais ir kvantu datori, un tad tālākais ir kaut kas, ko mēs vēl nezinām.
Kādā stadijā šobrīd ir kvantu datori? Saprotu, ka tie vairs nav tikai uz papīra.
Ir ierīces laboratorijā, uz kurām var nodemonstrēt, ka princips strādā. Teiksim, var paņemt kādu nelielu daudzumu informācijas, iekodēt to atomos vai citās daļiņās un pārbaudīt kvantu datora principus. Informācijas apjomi, ko tur var iekodēt, ir pietiekami nelieli, būtībā var izskaitļot lietas, kas jau ir izskaitļojamas ar parasto datoru. Būtiskā problēma ir tā, ka kvantu datori ir diezgan trokšņaini - katra darbība, kas tiek veikta ar atomiem vai citām daļiņām, tiek veikta tikai līdz noteiktai precizitātei, un tad ir jāsamazina trokšņi, jāpalielina precizitāte, lai mēs varētu uzbūvēt lielāku un jaudīgāku kvantu datoru.
Vai cerēt, ka tāds advancēts kvantu dators būs pēc 20 gadiem, ir pamatoti?
(Piesardzīgi) 20, 30 gadu...
Jūs teicāt, ka šie datori būs krietni ātrāki. Kādi vēl būs ieguvumi?
Otrs ieguvums ir kvantu šifrēšana - tā būs būtiski drošāka. Piemēram, nevarēs atšifrēt e-pasta paroli, ja kāds pārtver nošifrētu paroli pa vidu.
Trešā lieta būs netieša - ļoti iespējams, ka kvantu datori vislietderīgākie būs zinātniekiem, kas pēta fiziku un modelē dažādas fizikālas lietas.
Kādi ir priekšnoteikumi, lai zinātnieks sasniegtu tādus starptautiskus panākumus kā jūs?
Galvenais priekšnoteikums ir daudzu gadu cītīgs darbs kopā ar labākajiem savā nozarē. Es sāku darboties kvantu skaitļošanā, kad studēju Kalifornijas Universitātē Bērklijā pie labākajiem šīs nozares ekspertiem un strādāju kopā ar labākajiem studentiem, kādi bija šajā nozarē. Mēs visi kopā gājām uz priekšu, mācījāmies viens no otra. Ja man nebūtu šo pamatu, kurus ieguvu, studējot Bērklijā, es visdrīzāk šajā konkursā nebūtu uzvarējis.
No vienas puses, dzirdam par smadzeņu aizplūšanu kā draudīgu faktoru, bet, no otras puses, tad varam teikt, ka doktorantūras līmenī ir labi, ja jaunais pētnieks dodas prom un studē pie labākajiem speciālistiem nozarē?
Tieši tā! Es, studējot Bērklijā, iemācījos daudzas tādas lietas, par kuru eksistenci pirms tam man nebija nojautas. Pirmajā semestrī man bija tāds viegls šoks, kad sāku mācīties kursu par algoritmu sarežģītību, bet tas, ko es par to zināju pirms tam, beidzās ap ceturto piekto lekciju. Pēc tam sākās lietas, par kuru eksistenci nebiju nojautis.
Kas atšķir doktorantūru Bērklijā no doktorantūras šeit?
Galvenā atšķirība ir tā, ka tur ir pasaules labākie pasniedzēji un labākie studenti. Un ļoti lielā koncentrācijā. Kursi, kurus es klausījos, tiešām bija aktuāli un daudzi bija par tēmām, ko es citur nevarētu noklausīties. Tāds pats viegls šoks bija arī maniem kolēģiem, kuri pirms tam bija studējuši Amerikas augstskolās, kas nav pirmajā piecniekā, bet ir varbūt pirmajā trīsdesmitniekā.
Kam būtu jānotiek, lai mēs Latvijā varētu piesaistīt labākos ārzemju profesorus un veidot starptautiskas pētnieku grupas?
Igauņi Tartu šobrīd ļoti veiksmīgi to dara, tāpēc mums būtu jāpaskatās uz viņu pieredzi. Jau 90. gados viņi organizēja vasaras un ziemas skolas, kur uzstāties ar lekcijām aicināja savas nozares labākos speciālistus. Es tur vienreiz biju aizbraucis, un man palika ļoti pozitīvs iespaids un bija liela vēlme, lai kaut kas tāds notiktu arī Latvijā. Tagad viņi piesaista aizvien vairāk labāko speciālistu arī darbam savās universitātēs. Uz profesoru vietām tur ir starptautiski konkursi. Vienā no tiem es nesen biju vērtētājs - mums bija 11 kandidātu, no kuriem septiņi bija no ārzemēm.
Lai pārņemtu igauņu pieredzi, vajadzīgas divas lietas. Pirmkārt - politiska griba īpaši nodaļu vadītāju vai fakultāšu dekānu līmenī, jo tas ir līmenis, kas to izšķir. Otrkārt, nepieciešams arī lielāks finansējums, jo pie mūsu pašreizējā atalgojuma līmeņa mēs labus ārzemju speciālistus nepiesaistīsim. Mums ir problēma noturēt jau tos pašus cilvēkus, kas mums ir.
Vai jūs jūtat, ka šī politiskā griba būtu?
Tas ir labs jautājums. Es nezinu… Es domāju, ka kaut kur tā noteikti būtu. Vēl viena laba ideja, kas bija igauņiem, ir valsts finansētas stipendijas ārzemju profesoru piesaistei. Šī nauda nenāk no konkrētās organizācijas budžeta, valsts to izdala centralizēti tām organizācijām, kas grib kādu piesaistīt.
No jūsu stāstītā var saprast, ka Bērklijā jūs motivēja iespēja strādāt ar spēcīgiem zinātniekiem. Kas jūs motivē strādāt Latvijā?
Būtībā es joprojām strādāju ar spēcīgiem cilvēkiem. Daži no viņiem ir tepat, daži ir citur, un es ar viņiem sazinos pa e-pastu vai konferencēs. Ir kolēģu grupa, ar ko es strādāju kopā, un tās atbalsts arī mani dzen uz priekšu.
Kāds līmenis ir pārējiem Latvijas pētniekiem šajā jomā?
Pēdējo divu gadu laikā interesantākie pētījumi mūsu grupā pieder doktorantam Aleksandram Belovam. Kad es aizbraucu uz konferencēm, man pirmām kārtām jautā par to, ko ir izdarījis Aleksandrs. Es varu priecāties, ka man ir izdevies ievest viņu zinātnes pasaulē līdz brīdim, kad viņš tiek atpazīts kā ļoti talantīgs zinātnieks, kurš ir savu darbu veicis patstāvīgi. Palīgspēki rodas - pa cilvēkam gadā vai divos. Aleksandrs ir visspilgtākais, bet viņš nav vienīgais.
Ko darīt, lai noturētu tos jaunos zinātniekus, kas sevi jau pierādījuši kā perspektīvus?
Šī ir tā svarīgākā problēma. Būtu vajadzīga atbalsta sistēma jaunajiem zinātniekiem, kas, pirmkārt, orientētos uz zinātnisko izcilību, otrkārt, būtu nepieciešama iespēja saņemt atbalstu arī vienam atsevišķam cilvēkam, lai atgrieztos no ārzemēm, un arī tiem, kas paši saviem spēkiem šeit izlauzušies kādā jaunā virzienā.
Kas jūs pašu pamudināja atgriezties Latvijā?
Latvija man ir interesanta vieta. Pirmkārt, es te jūtos kā mājās. Otrkārt, man te ir interesanti. Ir interesanti kolēģi, veidojas visādas interesantas, negaidītas saites kā, piemēram, ar šifrēšanas uzņēmumiem. Es šeit esmu notikumu centrā, un man tas patīk. (Smejas.)
Kādas ir Latvijas jauno zinātnieku iespējas ielauzties starptautiskajā apritē?
Iespējas ir, bet ir būtiski, ka ir kāds, kas viņiem palīdz. Aiz visiem veiksmes stāstiem stāv vai nu pieredzējis vadītājs, vai arī stažēšanās ārpus Latvijas.
Un kādas iespējas ir jaunam zinātniekam ielauzties tepat Latvijas apritē un pretendēt uz grantiem?
Tādas ir, bet varētu vēlēties, lai tās būtu labākas. Šobrīd ir diezgan daudz grantu konkursu, kas orientēti uz lielākām grupām, un tad tur vienam atsevišķam zinātniekam ar savu tēmu var būt sarežģīti. Varētu gribēt, lai būtu vairāk grantu konkursu, kuros varētu startēt viens atsevišķs zinātnieks ar savu tēmu vai nelielas grupas. Šobrīd tādi konkursi ir tikai Latvijas Zinātnes padomes individuālie granti, kur kopējais finansējums tomēr ir ļoti neliels.
Kāds ir privātā sektora atbalsts jūsu pētījumiem? Vai jūs esat interesanti arī uzņēmumiem?
Manā gadījumā šie pētījumi būs noderīgi 30 gadu laikā, tāpēc ciešas saiknes ar privātuzņēmumiem man nav. Šad tad kāds uzņēmums, kas sastopas ar tehniski sarežģītu problēmu saistītā jomā, mēdz griezties pie manis pēc padoma. Mēģinām iedibināt saikni saistītās jomās, piemēram, šifrēšanā: tā, no vienas puses, ir saistīta ar kvantu skaitļošanu, bet, no otras puses, joma, kurai jau šobrīd ir ļoti liela komerciāla aktualitāte.
Noris emocionālas diskusijas par to, kam jāmainās augstākajā izglītībā. Kā vērtējat pašreizējās reformēšanas ieceres?
Mums reformas noteikti vajag, augstākajā izglītībā ir problēmas. Viena no būtiskākajām problēmām ir tā, ka mūsu augstākā izglītība ļoti spēcīgi iziet uz skaitu, mazāk - uz kvalitāti. Tas, ko es īsti neredzu, vai reformas tā, kā tās ir ieplānotas, šo problēmu atrisinās. Nesen lasīju rakstu no Iespējamās misijas par problēmām Latvijas skolās. Viena no tām bija: pastiprinoties sistēmai, «nauda seko skolēnam», [skolām] rodas vēlme laist prasības aizvien zemāk, lai konkurētu, piesaistītu ar zemām prasībām aizvien vairāk skolēnu. Šo pašu problēmu es piecus gadus esmu vērojis augstskolās. Tā ir ļoti aktuāla, un neredzu, kā pašreizējās reformas to atrisinās. Ja mēs pastiprinām to, ka nauda seko studentam, tad atkal varam sagaidīt stiprāku tendenci konkurēt ar mazākām prasībām par studentiem, kam vajag diplomu.
Kādi ir jūsu ieteikumi reformām?
Vajadzētu stiprināt augstākās izglītības kvalitāti, izvērtēt studiju programmas pēc būtības. Šajās reformās tāda vēlme parādās, un tas man patīk. Izvērtēšana ir vajadzīga, un tai jābūt stingrākai, nekā mums bijis līdz šim.
Vajag vairāk atbalstīt akadēmisko izglītību. Šobrīd ir sajūta, ka mūsu augstākā izglītība ir stingri nosliekusies uz profesionālās izglītības pusi. Vajag arī atbalstīt zinātni augstākajā izglītībā un mācību iestādes, kas veic aktīvu pētniecību. Piemēram, Kalifornijā ir University of California sistēma, kuras mērķis ir uz zinātni orientēta augstākā izglītība, un tad ir California State University, kuras mērķis ir profesionāla augstākā izglītība un speciālistu sagatavošana Kalifornijas tautsaimniecībai.
Vēl viena problēma, ko zinātnieki mēdz piesaukt, ir jauniešu zināšanas matemātikā un dabaszinātnēs. Vieni saka, ka jaunieši iestājoties ar arvien sliktākām zināšanām, bet citi nav tik skeptiski un saka, ka to visu var augstskolā iemācīt. Kāds ir jūsu viedoklis?
Mana personīgā pieredze galvenokārt veidojas, strādājot ar labākajiem mūsu fakultātes studentiem - es lasu izvēles kursus, uz kuriem nāk labākie studenti, un ar viņu līmeni es esmu apmierināts. Vai tas raksturo vispārējo līmeni, es neesmu pārliecināts. Par tā krišanos man apkārt ir žēlojušies daudzi, tai skaitā cilvēki, kuru viedoklis man ir ļoti svarīgs.
Kādas būtu iespējas jau skolas vecumā tādas kvantu fizikas pamatlietas jau iemācīt? Piemēram, nesen lasīju, ka ar spēlītes Angry birds palīdzību plānots mācīt arī kvantu fiziku.
Manuprāt, kvantu fiziku mācīt ar Angry birds ir šovs, bet, ja tādā veidā kādu izdodas ieinteresēt, tas ir ļoti labi.
Tas (mācīt kvantu fiziku jau skolās - red.) būtu iespējams, ja atrastu pareizo pieeju. Viena interesanta lieta ir tāda, ka kvantu skaitļošana patiesībā varētu būt vieglākais veids, kā iemācīties kvantu fiziku. Piemēram, es neesmu fiziķis, es esmu datoriķis, bet nonācu Bērklijā un sāku nodarboties ar kvantu skaitļošanu, neizgājis cauri kvantu fizikas kursam. Tas man bija iespējams, un kvantu skaitļošanas pamati patiesībā ir diezgan vienkārši.
Vai tas, ka esat uzvarējis divos lielos konkursos, nozīmē, ka tagad lielās augstskolas jūs atkal vilinās pie sevis?
Jā.
Jūs turēsieties pretī?
Es turēšos pretī, jo ir pietiekami daudz labu lietu, kas te paturēs - no draudzīgām saitēm līdz visām labajām lietām, ko Universitāte darīja, lai mani noturētu krīzes grūtākajos brīžos.