Кафедра ФОПФ МФТИ

Проблемы теоретической физики

при ИТФ им. Л.Д.Ландау

РУС/ENG

Кафедра «Проблемы теоретической физики» была основана в 1966 году на базе созданного в 1965 году Института теоретической физики Академии наук. Кафедра, как и институт, была основана «школой Ландау», то есть его непосредственными учениками — 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 С.П. Новиков, Я.Г. Синай и В.Е. Захаров, а также член-корреспондент РАН С.И. Анисимов, работающий в области физической гидродинамики. За время существования кафедры было выпущено около 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, А.М. Поляков и В.В. Лебедев, являющийся директором Института в настоящее время, избраны членами-корреспондентами РАН, а А.А. Старобинский — академиком РАН.

Выпускники кафедры внесли существенный вклад в теорию сверхпроводимости и сверхтекучести (4Не и 3Не), а также в создание теории мезоскопических электронных систем, промежуточных по своим размерам между атомами и молекулами, с одной стороны, и макроскопическими твёрдыми телами, с другой. Такие системы приобрели особую важность в связи с постоянным уменьшением размеров используемых на практике полупроводниковых приборов и разработкой их сверхпроводниковых аналогов. Как пример тесной связи теоретических работ, выполненных на кафедре, с экспериментом можно указать на студенческую работу А.Ю. Китаева, П.А. Калугина и Л.С. Левитова. Экспериментально были обнаружены вещества, позднее названные квазикристаллами, с поворотной осью симметрии пятого порядка, запрещённой для кристаллических периодических состояний. В их работе, одной из первых в мире, было показано, что для квазипериодических структур типа наложения двух несоизмеримых периодов такие оси симметрии возможны. Во всех перечисленных областях выпускники кафедры сделали основополагающие работы, часть из них вошла в современные учебники.

Выпускники кафедры работают в крупнейших научных центрах России и других стран: Массачусеттском технологическом институте, Лос-Аламосской, Аргоннской, Брукхейвенской лабораториях, Калифорнийском технологическом институте, Университетах Чикаго, Нью-Йорка, Ратгерс (США), Университетах Парижа, Цюриха, Рима и многих других.

Выпускники кафедры получают широкое образование, некоторые из них сейчас руководят изданием таких известнейших журналов, как «Квант» и «Природа» другие участвовали в создании международных компьютерных компаний Metacreations, Real3D, NumeriX. Можно смело утверждать, что теоретическая физика и ее 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. Начинается 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 ее преподаватели — являются лидерами мировой науки. Например, А.М. Полякову присуждена премия по фундаментальной физике 2013 года, а также Physics Frontiers Prize 2013 года за многочисленные пионерские работы и открытия в квантовoй теории поля и теории струн; А.Ю. Китаев является лауреатом премии по фундаментальной физике 2012 года за разработку концепции устойчивой квантовой памяти для квантовых компьютеров и идеи устойчивых квантовых вычислений с использованием топологических фаз вещества; А.А. Старобинскому присуждена премия им. Грубера 2013 года по космологии за фундаментальный вклад в инфляционную космологию, а Г.Е. Воловику и В.П. Минееву — премия им. Л.Онсагера по теоретической стат.физике 2014 года за их вклад в полную классификацию топологических дефектов в конденсированных фазах с нарушенной симметрией.

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

Некоторые выпускники выбирают продолжение обучения в университетах за рубежом. Нередко выпускники проходят совместное обучение в аспирантуре ИТФ и зарубежного университета. Студенты старших курсов выезжают стажироваться в различные университеты. Сотрудники Института поддерживают активные научные контакты и осуществляют совместные исследования с учеными во многих ведущих научных центрах мира, и студенты старших курсов и аспиранты принимают участие в совместной работе с научными группами в таких научных центрах как Университеты Ратгерс, Цюриха, Парижа, Калифорнии, Техаса, Хельсинки, Карлсруэ, Институт Вейцмана, Лос-Аламосская лаборатория, Массачусеттский Технологический Институт.

Руководят кафедрой её заведующий профессор, доктор физ.-мат. наук М.В. Фейгельман и его заместитель кандидат физ.-мат. наук Я.В. Фоминов. Всего на кафедре преподают и руководят исследовательской работой студентов и аспирантов около 20 сотрудников ИТФ им. Л.Д.Ландау, включая 3 членов РАН. Все 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 теоретической физики и участвуют в грантах своих научных руководителей. Кафедра имеет мощную вычислительную базу, скоростное соединение с Интернет, доступ к электронным версиям ведущих научных журналов и многое другое, что нужно для успешного современного обучения.