Поздравляем Сергея Петровича Вятчанина!

31 октября 2022 года исполнилось 70 лет заведующему кафедрой физики колебаний профессору Сергею Петровичу Вятчанину.

С.П. Вятчанин работает на физическом факультете МГУ с 1979 г. после окончания аспирантуры физического факультета. В 1981 г. он защитил кандидатскую диссертацию, а в 1999 г. — докторскую. С 2001 г. он профессор физического факультета, а с 2012 г. — заведующий кафедрой физики колебаний.

С.П. Вятчанин широко известен своими теоретическими работами в областях физики квантовых и прецизионных измерений, квантовой и классической радиофизики. Им был выполнен большой цикл работ в рамках Международного проекта создания лазерных интерферометрических детекторов гравитационного излучения (LIGO), увенчавшегося в 2015 г. первой прямой регистрацией гравитационных волн от слившихся двойных черных дыр. Чувствительными элементами интерферометрических детекторов являются подвешенные пробные массы весом около 40 кг, на которые нанесены многослойные диэлектрические зеркальные покрытия. В 1999 г. в LIGO возникла идея заменить пробные массы из плавленого кварца на пробные массы из сапфира. Представлялось, что монокристаллический сапфир является более качественным материалом с точки зрения малых оптических и акустических потерь. С.П. Вятчанин с коллегами детально проанализировали все физические процессы, приводящие к флуктуациям положения поверхности пробной массы. Ими был предложен и впервые реализован новый метод расчета тепловых флуктуационных колебаний поверхности пробной массы, который показал, что при комнатных температурах шум смещения поверхности кварцевой пробной массы меньше, чем сапфировой, так что замену пришлось отменить.

Этим вопросам посвящена статья V.B. Braginsky, M.L. Gorodetsky,

S.P. Vyatchanin, «Thermodynamical fluctuations and photo-thermals hot noise in gravitational wave antennae», опубликованная в журнале Physics Letters A 264 (1999) 1. Она собрала 373 цитирования.

В 2001 г. С.П. Вятчанин с коллегами предсказали и рассчитали эффект параметрической колебательной неустойчивости, который будет возникать в лазерных интерферометрических детекторах гравитационных волн при большой мощности оптической накачки в плечах интерферометра. Статья

V.B. Braginsky, S.E. Strigin, S.P. Vyatchanin, «Parametric oscillatory instability in Fabry–Perot interferometer», опубликованная в журнале Physics Letters A 287(2001) 331, имеет 433 цитирования. Только в 2015 году эффект параметрической колебательной неустойчивости был экспериментально обнаружен в гравитационно-волновом детекторе LIGO, полностью подтвердив все теоретические расчеты.

С.П. Вятчаниным предложена и развита теория квантовых вариационных измерений, позволяющая преодолеть стандартный квантовый предел чувствительности при координатных измерениях.

Ее результаты легли в основу работы: H.J. Kimble, Yuri Levin, Andrey B. Matsko, Kip S. Thorne, and Sergey P. Vyatchanin, «Conversion of conventional gravitational-wave interferometers into quantum nondemolition interferometers by modifying their input and/or output optics», опубликованной в Physical Review D, vol. 65 (2001) 022002. Статья уже получила 730 цитирований и продолжает их набирать.

Это лишь немногие примеры из более 300 работ, опубликованных С.П. Вятчаниным с коллегами и учениками и получивших признание среди отечественных и зарубежных ученых. Они также свидетельствуют о большой практической значимости его теоретических работ. Эти работы поддерживаются как российскими (РФФИ, РНФ, Минобрнауки РФ), так и международными грантами и проектами. В настоящее время он вместе с аспирантами и студентами продолжает активную деятельность по разработке новых методов квантовых измерений. Так, впервые проанализирована возможность одновременного использования дисперсионной и диссипативной связи в оптомеханических системах. Сформулирован рецепт преодоления стандартного квантового предела для этого случая (2020 г.). Впервые сформулирован оригинальный принцип дихроического квантового вариационного измерения малой силы, действующей на механический осциллятор. Предложенный метод измерения позволяет полностью исключить обратное флуктуационное влияние в широкой полосе частот (2021 г.).

Активную научную работу С.П. Вятчанин сочетает с многосторонней педагогической деятельностью.

Он читает общефакультетский курс «Радиофизика» для студентов 3 курса физического факультета, а также в филиале МГУ в г. Баку, ведет кафедральные специальные курсы «Современные проблемы физики», «Квантовые коммуникации и вычисления», «Введение в квантовые измерения», является членом двух диссертационных советов. Им опубликовано семь монографий и учебных пособий.

С.П. Вятчанин является лауреатом пяти премий, в числе которых Премия имени М.В. Ломоносова за научные работы (2016 г.); Специальная Премия за прорывные исследования в области фундаментальной физики (Special Breakthrough Prizein Fundamental Physics, США, 2016 г.); Премия Грубера в области космологии (Gruber Cosmology Prize, США, 2016 г.); Премия Королевского астрономического общества (Royal Astronomical Society Group Achievement Award, Великобритания, 2017 г.); Премия принцессы Астурийской в области технологических и научных исследований (Princess of Asturias Award for Technical and Scientific Research, Испания, 2017 г.)