РУС/ENG    

Кафедра «Проблемы теоретической физики» была основана в 1966 году на базе созданного в 1964 году Института теоретической физики Академии наук СССР.

Старое здание Института

Кафедра, как и институт, была основана «школой Ландау», то есть непосредственными учениками Л.Д. Ландау — будущими академиками Л.П. Горьковым (зав. кафедрой первые 25 лет), А.А. Абрикосовым (лауреат Нобелевской премии 2003 года), И.Е. Дзялошинским и И.М. Халатниковым. Подготовкой студентов и аспирантов занимались пришедшие позднее в Институт выдающиеся физики-теоретики, ученики Л.Д. Ландау — А.Б. Мигдал и В.Н. Грибов, «ученики учеников» академик А.И. Ларкин и В.Л. Покровский. Большое влияние на развитие кафедры оказали академики Г.М. Элиашберг, С.П. Новиков, Я.Г. Синай и В.Е. Захаров, член-корреспондент Академии наук С.И. Анисимов, а также Э.И. Рашба и С.В. Иорданский. За время существования кафедры было выпущено более 250 физиков-теоретиков (см. более подробную информацию на страницах выпускников кафедры и диссертаций, подготовленных нашими аспирантами. Большинство из них защитили кандидатские диссертации в стенах Института, около 40 стали докторами физико-математических наук. В.В. Лебедев (директор Института в 2003-2018 годах), Ю.Г. Махлин и Н.А. Иногамов избраны членами-корреспондентами РАН. А.Я. Мальцев, П.М. Лушников и И.С. Бурмистров избраны профессорами РАН.

Л.П. Горьков

А.А. Абрикосов

И.Е. Дзялошинский

И.М. Халатников

А.Б. Мигдал

В.Н. Грибов

А.И. Ларкин

В.Л. Покровский

Г.М. Элашберг

С.П. Новиков

Я.Г. Синай

В.Е. Захаров

С.И. Анисимов

Э.И. Рашба

С.В. Иорданский

Выпускники кафедры внесли существенный вклад и сделали основополагающие работы (часть из них вошла в современные учебники) во многих областях современной теоретической физики, в том числе в теории сверхпроводимости и сверхтекучести (⁴Не и ³Не), в теории мезоскопических электронных систем (промежуточных по своим размерам между атомами и молекулами, с одной стороны, и макроскопическими твёрдыми телами, с другой), в теории точно-решаемых многочастичных моделей статистической физики и др. Общим правилом научных работ на кафедре является их связь с экспериментом. Как пример такой тесной связи теоретических работ, выполненных на кафедре, с экспериментом можно указать на студенческую работу А.Ю. Китаева, П.А. Калугина и Л.С. Левитова. В то время экспериментально были обнаружены вещества, позднее названные квазикристаллами, с поворотной осью симметрии пятого порядка, запрещённой для кристаллических периодических состояний. В работе же студентов кафедры, одной из первых в мире, было показано, что для квазипериодических структур типа наложения двух несоизмеримых периодов такие оси симметрии возможны.

Кафедра была создана в первую очередь для подготовки молодых физиков-теоретиков для Института. Однако оказалось, что выпускники кафедры востребованы в научных учреждениях по всему миру. Это связано с широким теорфизическим образованием, которое во время обучения на кафедре получают студенты. В настоящее время выпускники кафедры работают в крупнейших научных центрах и университетах в России и во многих других странах. Некоторые из выпускников кафедры сделали успешную карьеру в областях, далеких от теоретической физики, например, участвовали в создании международных компьютерных компаний Metacreations, Real3D, NumeriX.

Можно смело утверждать, что теоретическая физика и её методы будут бурно развиваться в течение XXI века. В числе важнейших приложений: теория новых фаз вещества, теория гравитации и космология, тесно связанная с новыми экспериментальными данными о строении Вселенной, получаемыми с космических станций, теория фундаментальных взаимодействий. Активно развивается исследование возможностей использования квантовых систем в качестве компьютеров. Принципиальное отличие квантовых компьютеров связано с тем, что сумма различных состояний квантовой системы есть также возможное состояние (принцип суперпозиции), в то время как в классической системе обычный бит может быть только в одном из двух состояний. Во многих из этих направлений выпускники кафедры — а в дальнейшем часто её преподаватели — являются лидерами мировой науки. А.Ю. Китаеву присуждена премия по фундаментальной физике 2012 года за разработку концепции устойчивой квантовой памяти для квантовых компьютеров и идеи устойчивых квантовых вычислений с использованием топологических фаз вещества, медаль Дирака 2015 года за междисциплинарный вклад в науку, благодаря которому концепции конформной теории поля и неабелевой статистики квазичастиц были введены в физику конденсированных сред, и за применение этих идей к квантовым вычислениям, а также премия О. Бакли по физике конденсированного состояния 2017 года за разработку теории топологического порядка и её следствий в широком диапазоне физических систем. Г.Е. Воловик является лауреатом премии Ф. Саймона 2004 года. Также Г.Е. Воловику и В.П. Минееву присуждена премия Л. Онсагера по теоретической стат.физике 2014 года за их вклад в полную классификацию топологических дефектов в конденсированных фазах с нарушенной симметрией. Н.Б. Копнин является лауреатом премии Ф. Саймона 2011 года за вычисления и предсказания силы Копнина — фундаментальной силы, действующей на квантованные вихри в сверхтекучих жидкостях, сверхпроводниках и других упорядоченных системах. П.Б. Вигману присуждена премия Л. Онсагера по теоретической стат.физике 2017 года за пионерское открытие точного решения моделей Кондо и Андерсона, сделавшее возможным точное моделирование квантовых систем с примесями.

А.Ю. Китаев

Г.Е. Воловик

В.П. Минеев

Н.Б. Копнин

П.Б. Вигман

Результаты ряда выпускников кафедры стали «именными»: эффект Эдельштейна для веществ со спин-орбитальным взаимодействием, модель спиновой жидкости Китаева, точно решаемая модель Сачдева-Йе-Китаева для сильно коррелированных систем, сила Копнина для квантованных вихрей в сверхпроводящих и сверхтекучих системах, формула Левитова-Лесовика для статистики переноса заряда в мезоскопических проводниках, левитон (квазичастица, представляющая собой коллективное возбуждение одного электрона без участия дырки), нелинейная репличная сигма-модель Финкельштейна для взаимодействующих электронов, нелинейная суперсимметричная сигма-модель Ефетова для неупорядоченных систем, инстантоны Коршунова для квантового туннелирования с диссипацией, уравнение Дорохова-Мелло-Перейры-Кумара для квазиодномерных неупорядоченных мезоскопических систем, распределение Дорохова для прозрачностей диффузного проводника, резонансы Лебедя в органических соединениях, эффект Воловика для плотности состояний при наличии вихрей в сверхпроводниках с нетривиальным спариванием, модель слабой кристаллизации Ландау-Бразовского.

В.М. Эдельштейн

Л.С. Левитов

Г.Б. Лесовик

А.М. Финкельштейн

К.Б. Ефетов

С.Е. Коршунов

О.Н. Дорохов

А.Г. Лебедь

С.А. Бразовский

В последние годы на кафедре студенты и аспиранты готовятся в основном по следующим направлениям:

• теория сверхпроводимости
• теория низкоразмерных систем (квантовые ямы, графен, топологические изоляторы)
• физика квантовых вычислений
• теория неупорядоченных систем
• гидродинамика и теория турбулентности
• теория нелинейной оптической связи
• физика плазмы и лазеров
• вычислительная статистическая физика

Некоторые выпускники выбирают продолжение обучения в университетах за рубежом. Студенты старших курсов, успешно сочетающие обучение и научную работу, участвуют в российских и международных конференциях, проходят  краткосрочные стажировки в российских и зарубежных научных организациях. Как правило, такие стажировки связаны с тем, что сотрудники Института поддерживают активные научные контакты и осуществляют совместные исследования с учеными из разных ведущих научных центров, а студенты старших курсов и аспиранты принимают участие в такой совместной работе.

В разные годы кафедрой руководили Л.П. Горьков, В.П. Минеев, С.В. Иорданский и М.В. Фейгельман. В настоящее время кафедрой руководят её заведующий, доктор физ.-мат. наук, доцент Я.В. Фоминов и его заместитель кандидат физ.-мат. наук Н.А. Степанов. В целом на кафедре преподают и руководят исследовательской работой студентов и аспирантов около 30 научных сотрудников, аспирантов и магистрантов. Научные руководители кафедры входят в списки высокоцитируемых российских учёных.

Студенты кафедры в ходе обучения сдают экзамены теоретического минимума Ландау. Попасть на кафедру можно при поступлении в МФТИ или после перевода с другой кафедры или факультета МФТИ, сдав соответствующие экзамены теоретического минимума.

На кафедре, начиная с её основания, принят свободный стиль работы и общения — при довольно жёстких требованиях к уровню учебных успехов и научной работы студентов. Каждый студент сам выбирает себе научного руководителя, обычно в начале 4-го курса (можно и раньше, если студентом уже сданы необходимые экзамены теорминимума Ландау). После этого главное, что требуется от студента, — активно работать в выбранной им области. Студенты кафедры получают дополнительную стипендию от Института и участвуют в грантах своих научных руководителей. Студенты кафедры имеют доступ к вычислительному кластеру ИТФ, доступ к электронным версиям ведущих научных журналов и многое другое, что нужно для успешного современного обучения.

Задать вопросы о кафедре можно в телеграм-группе кафедры: ITP_FY

Статья «60 лет на переднем крае теоретической физики: к юбилею Института Ландау и кафедры Института в МФТИ»:
Журнал «За науку»
Сайт МФТИ