Христина Гнатенко – феномен і справжня гордість Львівського університету, адже вона пройшла цікавий шлях від випускниці Львівської національної музичної академії імені Миколи Лисенка до наймолодшої докторки фізико-математичних наук в Україні, а згодом – професорки кафедри теоретичної фізики імені професора Івана Вакарчука. Свою наукову діяльність Христина Гнатенко розпочала, навчаюсь в аспірантурі на кафедрі теоретичної фізики під керівництвом професора Володимира Ткачука, а 13 липня 2020 року, у переддень свого 29-річчя, захистила докторську дисертацію, ставши наймолодшою докторкою фізико-математичних наук в Україні. Проте, окрім фізичних досліджень, особливе місце в житті Христини Гнатенко займає творчість, тож сьогодні говоримо з професоркою про музику і фізику, які, на думку дослідниці, доповнюють одне одного.
–Христино Павлівно, чому саме фізика?
-Я дуже любила фізику ще в школі. Навчаючись в Золочівському економічному ліцеї, я мала дуже хорошого вчителя, Василя Романовича Козича, який показав, що можна поєднувати фізику і багато інших справ. Зокрема, фізика пояснює музику, яку я також дуже люблю. Тому така синергія можливостей – займатися багатьма справами і розуміти справи з різних боків – мене дуже приваблювала. Фізика пояснює дуже багато речей. В школі я також дуже любила математику, правознавство, економіку, але фізика і музика виявилися найбільш наближеними до моїх вподобань. Дуже багато вмінь і навичок в дитинстві я здобула завдяки батькам. За це дуже вдячна їм.
-Як воно – бути наймолодшою докторкою фізико-математичних наук в Україні?
-Здобуття наукового ступеня важливе для молодого науковця. Наукові результати, публікації і також наявність диплому доктора фізико-математичних наук відкрили для мене багато можливостей. Вони важливі для мене. Я дуже люблю науку! По-справжньому любити наукові дослідження своїм прикладом навчив мене професор Володимир Ткачук.
Наука – це та справа, яка не може не захоплювати. З наукою можна жити кожен день по-іншому, відкривати щось нове. Це абсолютно не нудно – самій проводити дослідження, чи допомагати учням та студентам робити перші кроки в науковий світ. Приємно, коли наукові напрацювання публікують у високорейтингових журналах, а потім їх цитують вчені світу. Цікавість і позитивні емоції дуже захоплюють.
-Як фізик, Ви почуваєтесь на своєму місці?
-Так, я щаслива від того, що можу займатися цікавою справою, яка, що найголовніше, не рутинна. Постійно треба мислити не стандартно, придумувати нові рішення йти вперед, адже багато задач ще не розв’язано, розвиваються технології, відповідно є нові можливості та виклики перед фізиками теоретиками.
-Нещодавно на фізичному факультеті відкрито нову освітню програму «Квантові комп’ютери і квантове програмування». Розкажіть про неї.
-Освітня програма «Квантові комп’ютери і квантове програмування» була відкрита у 2020 році. До слова, наша бакалаврська освітня програма є першою в Україні. Дуже приємно, що саме у Львівському університеті була база для такої освітньої програми. Професор Володимир Ткачук і його учні займалися квантовою інформацією ще до відкриття освітньої програми і це був довгий період досліджень – близько 20 років. Ми слухали від викладачів про квантові комп’ютери, коли їх ще не було, слухали про квантові обчислення, про те, що таке квантовий біт. Студенти фізичного факультету вже були готові до того, щоб вчити квантову інформацію глибше. Це все стало підґрунтям для відкриття бакалаврської освітньої програми «Квантові комп’ютери і квантове програмування», гарантом якої є я, та однойменної магістерської програми, гарантом якої є професор Володимир Ткачук. На бакалаврській освітній програмі навчають дуже послідовно – починаючи від класичного програмування доходять до квантового. Цей перехід вимагає знання фізики, передусім квантової механіки, яка є складним предметом. Щоб знати квантову механіку дуже глибоко, треба знати і загальну фізику і теоретичну фізику, тому освітня програма дуже насичена. Студенти вивчають класичне програмування, фізику, і багато курсів квантової інформації – квантові алгоритми, квантова телепортація, квантове програмування, квантове машинне навчання тощо.
-Чи потрібен для цього квантовий комп’ютер?
-Наявність квантового комп’ютера не є обов’язковою для вивчення квантового програмування. Необхідним є інтернет доступ до квантових процесорів. Компанія IBM надавала доступ до квантових комп’ютерів через інтернет, цей доступ був безкоштовним. На жаль, зараз політика компанії змінилася. Проте, є можливість програмувати через інтернет на інших пристроях, це, зокрема, квантові процесори Rigetti. Інтернет-доступу достатньо для того, щоб робити навіть передові дослідження.ʼ
-Квантове програмування – це наше майбутнє чи уже сьогодення? Розкажіть більше про квантові комп’ютери.
-Це сьогодення. Квантове програмування – це не щось, що колись буде: ми вже обчислювали на реальних квантових комп’ютерах IBM, проводимо розрахунки на квантових процесорах Rigetti. Очевидно, що ці обчислення мають великий ресурс та перспективи. Зараз ми розв’язуємо достатньо прості задачі, але з розвитком квантових комп’ютерів, зі збільшенням кількості кубітів та зменшенням помилок обчислень, ми зможемо досягнути квантової переваги у розв’язані дуже широкого класу задач – це будуть і логістичні задачі, і ті, які стосуються медицини, економіки тощо. Це будуть найрізноманітніші задачі. Ми чекаємо технологічного прогресу, щоб отримати квантову перевагу. Квантова перевага – це виконання задач на квантовому комп’ютері швидше, ніж на класичному.
-Ви також навчалися у музичній академії і граєте на музичних інструментах. На яких саме?
-Я дуже люблю музику. Я вихована на класиці. Мене завели в музичну школу вчитися грі на фортепіано, коли я була зовсім малою. Ця музика завжди була біля мене. А потім мій молодший брат пішов ще на скрипку і я дуже захотіла також навчитися грати на скрипці. Ці інструменти зі мною досі. Дуже важливо, хто тебе веде, і мені дуже пощастило з вчителями, які прищепили любов до музики і до того, що можна свій внутрішній світ виражати звуками. У Золочівській музичній школі моїми вчителями були Наталія Попова та Наталія Пасічник. В останньому класі мені було дуже складно усвідомити, що музики більше не буде у моєму житті, тому далі була музична академія. Я дуже вдячна професору Дмитру Петровичу Колбіну за передані вміння володіти скрипкою.
-Чи є зв’язок між музикою і фізикою?
-Зв’язок є і він дуже цікавий. Музиканти творять музику за допомогою фізики. Гра на будь-якому інструменті – це фізика, це збудження звуку, це коливання, це проблеми акустики. Якщо розуміти ці процеси з боку фізики, то легше грати на інструменті. З іншого боку, якщо виконувати музичний твір, то легше і фізику розуміти, тому що музика дає нове бачення. Є шалена синергія. Я веду курс «Природа музики: від класичної до квантової» (дисципліна вільного вибору), де розповідаю студентам, звідки береться звук, що таке тембр звуку – це все фізика. Музика пояснюється фізикою. Окрім того, на фізичному факультеті в рамках освітньої програми «Квантові комп’ютери і квантове програмування» студенти слухають курс «Квантові алгоритми та квантова музика». Коли я почула цей термін, коли побачила, що публікують цілі книжки з квантової музики я просто не могла у цьому не розібратися і не розказати про це студентам.
-Тобто квантовий комп’ютер можна використовувати не лише для розв’язання задач…
-Так, квантовий комп’ютер це насправді засіб не тільки для обчислень, не тільки для фізичних досліджень, не лише для розв’язання задач, які мають успіх в бізнесі. Квантовий комп’ютер можна використовувати і в мистецтві. Ми це робимо зі студентами – детально розглядаємо алгоритми, а потім на основі алгоритмів придумуємо, як результат квантового програмування написати нотами. І в нас виходять досить цікаві результати і цікава музика. Я виконую її під час лекційних чи практичних занять. Студенти задоволені. «Квантові алгоритми та квантова музика» – захоплюючий курс: тут є поєднання квантової механіки, квантового програмування і теорії музики.
-На нашу зустріч Ви одягнули вишиванку, Ви часто її одягаєте…
-Я українка. Я люблю вишиванки – це щось дуже рідне, щось, що гріє, що є нашим. Вишиванка – це наші традиції, наша сила, наш захист.
-Якою Ви бачите Україну після перемоги?
-Українці щодня демонструють, наскільки ми сильні, наскільки ми віддані своїй Батьківщині. Після перемоги Україну бачу найсильнішою і наймогутнішою державою, бо це вже так. Україна – держава, про яку всі знають, усвідомлюють її велич і глибоке історичне коріння, високу культуру і високий рівень науки.
-У чому для Вас феномен Університету?
-Університет, в тому числі і наш Університет, забезпечує базові широкі знання. Зараз, на жаль, часто можна почути про бажання дуже швидко отримати результати, але цей дуже швидкий шлях буває дуже крихким. Університет дає базовий твердий послідовний шлях. У деяких питаннях, він можливо довший. Коли ми приходимо на роботу, здається, що не всі знання, які дають в Університеті, є для нас корисними, але насправді це не так. Університет дає можливість навчитися мислити і думати, навчитися будувати своє життя і свою роботу послідовно, гармонійно, з урахуванням багатьох факторів. Я ніколи не жаліла, що вивчала в Університеті багато фундаментальних предметів, які треба було не просто вчити, а знати на високому рівні – все це пригодилося в житті. Університет – це база. Тож бажаю студентам цінувати можливість здобувати освіту.
-Дякую за розмову.
Розмовляла Юлія Гриценко
Світлина авторки