После окончания первого года универа я работал в лабке по органике, и мои эмоции и мысли во время того периода и после можно почитать здесь - Pochemu Himiya ne dlya menya. После окончания второго года, мне посчастливилось получить невероятную возможность - летнее исследование в Принстоне, да еще и заниматься физикой!
В целом последнее два лета были настолько разные, что я даже не знаю с чего начать описание.
Самое очевидное - это смена обстановки. Несмотря на то, что Калтех это по-настоящему место, которое я называю своим домом, пожить некоторое время в совершенно противоположной части Америки пошло мне на пользу. Наслаждение красивейшим кампусом, маленьким городком возле него и природой, которая так сильно отличается от Калифорнийской, а также путешествия в Нью-Йорк и Филадельфию на выходных были свежим глотком воздуха. Это тот перерывчик, который так необходим после затяжных периодов учебы и работы.
Другое отличие - это то, что я не ненавидел свою работу, и в большинстве своем моя работа мне нравилась. Размышляя сейчас об этом, я только осознаю какое же это везение, что
- меня решили взять сюда на лето без опыта в исследованиях по физике
- я попал в ту сферу физики, которая, как мне сейчас кажется, является самой интересной для меня. Так что же я делал? Я работал в лаборатории Jeff Thompson’a над проектом, связанным с Rydberg atoms and Loading into Optical Tweezers. Big picture в том, что это может использоваться для создания квантового компуктера на основе атомных кубитов. Первые недели я знакомился с оптическими приборами, и в конце построил вот такой вот setup для одного из лазеров.
Оставшееся время мы с менторам работали над разработкой алгоритма, который позволит эффективно поместить атомы в оптические трапы. По большей части это было программирование, симуляции и анализ результатов. И все это мне было делать интересно. Главный нюанс здесь в том, что это не то ‘интересное’, когда ты изучаешь что-то новое и в силу того, что знаешь очень мало, все кажется тебе прикольным. Очень скоро такое ‘интересное’ становится скучным, как в случае экспериментальной химий со мной. Вакуумная фильтрация, работа в glove box - сказка и чудо в первые разы, а потом вниз по экспоненциальной. Я боялся, что работа с оптическими приборами будет интересной по началу, но потом мне надоест. Как оказалось, нет. Это как лего: в целом ты делаешь одни и те же движения с однотипными частями, но в конце ты собираешь/строишь что-то новое. В химии же я как будто делал одни и те же движения, а различия были лишь в реагентах, но это как бы субмолекулярные изменения; ты не можешь их почувствовать на яву, так как на взгляд это одни и та же бесцветная жидкость. Разнообразие там появлялось лишь когда цвет был другим! Видите ли он теперь желтый) Другое отличие работы с оптическими элементами от химических приборов в том, что при первом у меня больше room for imagination. Для начала, в химии как ни крути, ты следуешь методичке, потому что если отклонишься чуть-чуть, то все может пойти по одному месту. В оптике обычно тебе надо провести лазер от одной точки в другую, и в этом случае у тебя всегда есть несколько вариантов. Поставить зеркало, линзу и поляризационный светоделитель можно так и одновременно чуть по-другому, можно выбрать такой focal distance, но можно и побольше, а от этого уже зависит вот это расстояние и тд.
Большинство времени я провел за computational частью проекта: расчеты потенциалов (10-20 минут), Монте-Карло симуляции (2-3 минуты), решения Lindbladian equations(5-6 минут) и задачи на оптимизацию некоторых параметров. Тут как раз таки выходит пункт 2 из Pochemu Himiya ne dlya menya. Во всем этом была смесь математики, физики и программирования, и это как раз то, что мне было нужно! Справедливости ради большинство кода написал ChatGPT))), но тем не менее анализ результатов и построение дальнейшего плана было на мне. И как минимум эта работа удовлетворила моя жажду на одновременное изучение чего то нового в физике и математике и ее дальнейшее применение.
Я снова повторюсь - мне несказанно повезло, что я попал именно в AMO physics (Quantum Optics) сферу, потому что как оказалось она совмещает все что мне нравится! До этого лета я считал, что только теоретическая физика сможет удовлетворить меня. Я это себя представляю как маятник, скажем harmonic oscillator. Узнав какая на самом деле экспериментальная химия, меня качнуло в совершенно противоположную сторону - я подумал ну значит должно быть теор. физика. Я пытался найти позицию именно с теор. физикой, будучи убежденным, что экспериментальная физика не принесет мне удовольствия. Во-первых, я был наивным, что думал оказаться полезным в теории с минимальными знаниями квант. меха. Во-вторых, я был дурачком, что за время отсутствия теор. базы не пошел заниматься экспериментами. Этот небольшой интерншип открыл мне глаза на то как я ошибался насчет экспериментальной физики, именно в сфере AMO/Quantum Optics. Не только теория может меня привлекать, но и физическое осуществления этого процесса. Я думал, что самые интересные задачи в теории и ответив на них - you’re done. В домашках по абстрактной алгебре и физике наверное это правда, но в реальности кажется, что процесс построения/инженеринга является не менее интересным и сложным.
Сейчас у меня появлются мысли дропнуть math minor, и вместо трех курсов по Топологии взять курсы в Applied Math and CS. Я пока не решил, но я все больше склоняюсь к этому.