Член-корреспондент РАН Владимир Лукичев: «НИКС нас сильно выручил»

Со 2 по 6 октября в парк-отеле «Ершово» под Звенигородом при традиционной поддержке НИКСа прошла 15 Международная конференция «Микро- и наноэлектроника – 2023» (ICMNE-2023). Сопредседатель конференции, директор Физико-технологического института им. К.А. Валиева РАН член-корреспондент РАН Владимир Лукичев любезно согласился ответить на вопросы НИКСа об этом мероприятии.

Владимир Федорович, конференция называется «Микро- и наноэлектроника», но среди ее тем есть и фотоника, и квантовая информатика. Какая связь?

Это уже 15-я конференция, а поскольку она проводится раз в два года, то получается, что мы уже 30 лет собираем специалистов для обсуждения широкого круга научных проблем. А объединяют все это технологии микроэлектроники. Они совершенствуются уже 60 лет, достигли высочайшего уровня и специалисты в самых разных областях стараются их использовать. Даже квантовые технологии все равно базируются на них. Специалисты, которые у нас выступают, все это прекрасно понимают, и основные доклады у нас так или иначе посвящены кремнию. Ведь кремний – это самый доступный и дешевый материал для подложек, а это то, на чем можно делать любые устройства.

Но, конечно, на конференции уделяется внимание и перспективным темам — графену, тем же квантовым компьютерам. Ведь среди участников конференции не только ветераны, которых мы знаем по 30 лет, но и молодежь, а ей интереснее заниматься чем-то принципиально новым, чем совершенствовать стандартную кремниевую технологию. Тем более что она у нас в стране как замерла 30 лет назад на одном уровне, так там и осталась.

Можно ли это отставание в 30 лет ликвидировать и как это сделать?

Если вы поговорите с каким-нибудь далеким от техники бизнесменом или с кем-то из правительства, а там сидят с точки зрения понимания технологий просто дремучие люди, то они будут твердить, что надо выходить на мировые рынки. Так вот: ни на какие рынки мы уже никогда не выйдем. Там уже все занято и поделено, и наша электроника там никому не нужна, включая потребителей в нашей собственной стране.

Поэтому несколько лет тому назад возникла такая идея: мы не будем биться за коммерческие рынки, а станем производить лишь то, что необходимо для нужд государства и, прежде всего, конечно, для оборонной отрасли. Это вполне реально.

Все, что у нас стреляет, сейчас работает на отечественной электронике, а вовсе не так, как сказала эта дурочка фон дер Ляйен, что у нас нет чипов и мы их из стиральных машин достаем и в ракеты вставляем. Другое дело, что это технология старая, с топологическим размером чуть больше микрона. Но военным этого хватает.

Есть, конечно, важные задачи, для которых этого недостаточно. Скажем, для спутников ГЛОНАСС нужны технологии 22 нм, чтобы вся микросхема поместилась на одном кристалле. Технологии этого уровня нам хорошо бы освоить. Но осваивать производство чипов с технологией 7 или 5 нм только для того, чтобы быть конкурентоспособными на коммерческих рынках, очень дорого, очень долго, и такой задачи никто сейчас не ставит.

Чему уделяется больше внимание на конференции: прикладным разработкам или фундаментальным исследованиям?

Важно и то, и другое, конечно. Но нужно осознавать, что если не заниматься фундаментальной наукой, то через 20 лет нам вообще нечего будет прикладывать. К сожалению, люди, которые в нашей стране отвечают за финансирование науки, не очень это понимают. Они смотрят на все через призму текущего момента и требуют быстрой отдачи от исследований в виде конкретных разработок или даже прибыли. Так было и раньше, а сейчас – тем более. В результате в этом году мы по разным причинам на проведение конференции не получили от государства даже тех небольших денег, которые нам выделяли раньше. Хорошо, что нас поддержали наши спонсоры – компании ТехноИнфо, NT-MDT и НИКС, который нам очень помог.

Чем помог НИКС?

Деньгами и оборудованием. У нас на конференции были три зала, из которых велись онлайн-трансляции. НИКС предоставил для этого все необходимое оборудование. Средств, чтобы самим купить его, у нас не было. Для нас это стало просто спасительной помощью. НИКС нас сильно выручил.

А как сказалась текущая ситуация на составе участников?

Если вспомнить конференцию 2021 года, то у нас было 17 зарубежных докладчиков, включая представителей США, Канады, Японии, Западной Европы. Они, как правило, выступали онлайн, но все откликнулись на предложение участвовать в конференции. В этом году вся Европа и Америка отказались наотрез, а японцы, которых мы знали уже много лет и которые всегда принимали наши приглашения и даже приезжали для очных докладов, сказали, что лично я и мои коллеги люди хорошие, но зачем мы бегаем с автоматами и убиваем украинских детей. Мы просто обомлели от такого заявления. Но зато у нас появились участники из Южной Кореи. Это представители компаний – производителей высокотехнологичного оборудования, которые хотели бы воспользоваться ситуацией и выйти на российский рынок. Кроме того, приехал с докладом ученый из Китая.

И как вы смотрите на перспективы сотрудничества с КНР?

Когда я был в Китае в 2006 году, барышня, которая нас сопровождала от министерства культуры, сказала: «Мы нация не креативная, но очень хорошо учимся». Она выразилась культурно, но что имелось в виду, надеюсь, понятно. Поэтому здесь надо соблюдать известную осторожность.

Один из академиков по поводу нынешней ситуации в науке выразился так: «Мы сильно воспряли духом, когда были введены западные санкции». А вы и ваш институт воспряли духом? Стали более востребованы?

Возможно, те, кто традиционно занимался оборонной или, скажем так, прикладной тематикой, почувствовали больше к себе внимания. Но наш институт, который в этом году, кстати, отметил свое 35-летие, создавался в свое время для решения фундаментальных проблем микроэлектроники, проблем, с которыми отрасль может столкнуться завтра. Поэтому мы занимаемся тем, чем не надо заниматься, как считают многие наши вышестоящие руководители. Они не думают о завтрашнем дне. Они думают о том, как сегодня эффективно, по их мнению, потратить деньги и эффективно за них отчитаться. Поэтому у нас расходятся даже понятия о том, что важно, а что неважно в науке.

А искусственный интеллект, о применении которого везде, где только можно, столько говорят, – это важно?

Конечно! Просто термин искусственный интеллект применительно к нейросетям вводит неискушенных людей в заблуждение. Но у нейроморфных вычислений, разумеется, большое будущее. В частности, должны появиться вычислительные устройства с новой архитектурой, которая обещает революцию в компьютерной технике.

В чем проблема классической архитектуры фон Неймана? Процессору приходится постоянно обращаться к памяти, чтобы считать из нее данные, а потом записать в нее результаты вычислений. Это ведет к потерям времени и энергии, сильно ограничивающим быстродействие. А будущая архитектура предполагает создание памяти, похожей на человеческую, которая построена на нейронах и синапсах. Это потребует новой элементной базы – так называемых мемристоров, которые будут одновременно и ячейками памяти, хранящими информацию, и логическими элементами, ее обрабатывающими. Мемристору не нужно будет ничего пересылать. Он будет работать с тем, что в нем уже записано. Только за счет этого такая архитектура увеличит быстродействие вычислительных систем на порядки. Созданием мемристоров сейчас заняты во всем мире. Мы также этим занимаемся, и считаем это важным.

Многие весьма влиятельные люди, вроде Илона Маска и Стива Возняка, говорят об угрозе искусственного интеллекта для человечества. Даже ChatGPT вызывает их опасения. Вы согласны с таким мнением?

Меня вообще не интересует эта проблема, потому что для меня ее нет. Это все глупости, которые существуют в головах людей, пытающихся раздуть вокруг своих идей рекламную шумиху. Ученые, которые занимаются этой тематикой, называют это просто обработкой больших данных. Да, это полезная вещь как вспомогательный инструмент для распознавания образов, анализа информации и других схожих задач. Но обрести какую-то самостоятельность и преследовать собственные цели никакой ChatGPT не может в принципе.

В машину можно вложить 55 томов сочинений Ленина, и она будет писать, как Ленин. Ну и пусть пишет. Но она всегда будет делать только то, что в нее вложили.

На конференции выступал представитель Курчатовского института. Он рассказывал, что сможет заставить компьютер плакать, чувствовать, проявлять эмоции. Этого не будет никогда, просто потому, что это никому не нужно.

А квантовые компьютеры – тоже рекламная шумиха?

Конечно, нет. Исследования в этой области дают очень ценные результаты для создания, например, квантовых сенсоров, квантовой связи или квантовых вычислительных систем с ограниченными возможностями. Последние, конечно, нельзя назвать полноценными квантовыми компьютерами, но они могут решать более простые задачи, например, моделировать взаимодействие реальных атомов.

В квантовой механике у атома теоретически бесконечное число энергетических уровней. Ну ладно, возьмем для упрощения сто уровней. Если изучать взаимодействие такого атома с другим таким же атомом, то необходимо перебрать все взаимодействия каждого уровня с каждым. Число таких взаимодействий растет как n-факториал. В обычном компьютере у вас памяти не хватит, чтобы просто записать исходное состояние всего двух атомов. В квантовой системе это можно сделать. И тогда мы сможем моделировать и исследовать свойства веществ, которые сейчас даже представить себе не можем. А это и новые лекарства, и новая химия, и масса других вещей.

Что касается полноценного универсального квантового компьютера, то сейчас, конечно, никто еще не может сказать, когда он будет создан. Как я уже говорил, в этом году исполнилось 35 лет Физико-технологическому институту имени академика К.А. Валиева РАН, который я возглавляю. К этому юбилею мы подготовили сборник «Труды ФТИАН». К его заглавной статье я придумал эпиграф: «Технологически создать можно все, что не противоречит законам Природы». Создание работоспособного квантового компьютера – чрезвычайно сложная задача. Ее решение связано с рядом трудностей, которые могут казаться непреодолимыми. Но законам природы квантовый компьютер не противоречит.

Холдинг НИКС – это сеть из более чем 100 магазинов цифровой техники по всей России; это инжиниринговый центр по проектированию высокотехнологичных производств «Проектмашприбор», на 75% принадлежащий компании НИКС и на 25% – Госкорпорации «Ростех»; это нанотехнологическая лаборатория, в стенах которой разработаны и изготовлены сканирующие туннельные микроскопы, исследуется квантовый электронный транспорт в металлических наноструктурах, ведутся работы по квантовым вычислениям.