Profesor român de la o universitate de top din SUA, despre învăţământul online: „Să faci laborator pe Zoom e ca şi cum ai învăţa să conduci maşina dintr-o carte“
0
Profesor universitar de fizică aplicată la California Institute of Technology – Caltech, unde conduce şi un laborator de cercetare, Andrei Faraon a fost în recompensat cu medalia Adolph Lomb a Societăţii Americane de Optică pentru contribuţiile importante în ştiinţă de la începutul carierei.
Licenţiat în fizică la Caltech - California Institute of Technology, universitatea unde s-a întors peste ani să predea, Andrei Faraon are un doctorat la Stanford. Românul în vârstă de 39 de ani a făcut şi studii postdoctorale, iar în CV-ul său apar şi trei ani petrecuţi la cunoscuta companie Hewlett Packard HP.
Şi pentru că şi-a dorit să se dedice unei cariere academice, Faraon s-a întors la California Institute of Technology, unde a obţinut în 2012 o poziţie de profesor asistent, iar din 2018 este profesor universitar titular. În tot acest timp, el a publicat peste 70 de articole ştiinţifice cu peste 7.500 de citări în Google Scholar, iar în 2018 a fost răsplătit cu medalia Adolph Lomb a Societăţii Americane de Optică pentru contribuţiile importante în optică de la începutul carierei.
Într-un interviu pentru cotidianul „Adevărul”, Andrei Faraon a vorbit despre experienţa academică în Statele Unite, despre viaţa de student, profesor universitar şi cercetător şi despre aplicaţiile pe care le au optica cuantică şi nanotehnologiile.
Adevărul: Eşti unul dintre cei mai apreciaţi tineri profesori universitari de fizică şi cercetători în domeniu din Statele Unite şi predai la o universitate de top. Cum ai ajuns să fii pasionat de fizică şi care a fost parcursul tău academic?
Andrei Faraon: Mie mi-au plăcut ştiinţele naturale de mic copil. Mai înclinat spre fizică am fost din şcoala gimnazială, când am început să studiem fizica, prin clasa a 6-a, a 7-a. Ca să aprofundez, să merg la competiţii, la olimpiade, asta a început mai serios prin clasa a 9-a, când eram la liceu. Era competiţie, ne întâlneam toţi cei care mergeam la olimpiada, mi-am făcut mulţi prieteni, cunoscuţi cu care încă mai ţin legătura.
S-au format multe legături în perioada aceea. Aşa ca o amintire mai frumoasă, la una dintre olimpiade ni s-a dat o probă practică mai ieşită din comun. Ţin minte că toţi ne scărpinăm capul cum să facem proba aceea practică. Cumva eu mi-am dat drumul la experimentele respective şi am ieşit între primii 10 din ţară atunci. Asta a fost primul rezultat mai bun pe care l-am avut la faza naţională. A fost o probă practică inedită, mai ieşită din comun şi necesita mai multă imaginaţie.
Universitatea Bucureşti vs. Caltech
- Ai început studiile la Universitatea Bucureşti, iar apoi ai obţinut transferul la Caltech. Cât de complicată a fost această mutare?
Procesul de admitere în facultăţile americane este destul de bine documentat. Adică îţi trimit un examen pe care trebuie să îl susţii cu un profesor de la Bucureşti şi mai sunt nişte teste care trebuie date. Plus scrisorile de recomandare, dacă ai rezultate la competiţii naţionale, internaţionale.
Dacă mai sunt alţi studenţi care au fost transferaţi sau admişi la universităţile respective din aceeaşi ţară, din aceeaşi universitate. Asta foloseşte. La Universitatea Bucureşti, în anii ’90, la începutul anilor 2000, era destul de frecvent ca unul sau doi studenţi pe an să se transfere spre o facultate din America şi chiar la Caltech erau destul de mulţi. Şi un prieten de-al meu se transferase cu un an înainte. Cumva era o legătură care se formase. Dacă treceai bine examenele respective şi era o oportunitate să te transferi.
- Ţi-a fost dificil să te adapezi odată ajuns acolo? În ce măsură erau diferite lucrurile la Caltech faţă de Bucureşti?
În privinţa vieţii de zi cu zi nu a fost neapărat un şoc pentru că aveau un sistem bine pus la punct în campus. Odată ce ai ajuns în campusul universitar, îţi dau un loc în cămin, ai masă în campus. În şcolile americane, totul este într-un loc. Nu sunt dispersate prin tot oraşul, că în Bucureşti.
Partea mai dificilă este că trebuie să faci cursurile în limba engleză, e puţin alt stil. În America, diferenţa mare este că ai teme tot timpul. În România, cel puţin când eram eu student, majoritatea învăţatului era în sesiune. Strângeai cursurile pe timpul semestrului şi aveai examene în sesiune. În America, totul este cumva bazat pe teme. În fiecare săptămâna ai o temă şi apoi ai un examen la sfârşit. Şi nota este bazată şi pe teme, şi pe examen. Şi cumva asta face că totul să fie puţin mai accelerat. Tot timpul este ceva de făcut, ceva care trebuie finalizat. Şi e un ritm puţin altfel, durează să te obişnuieşti cu el.
Doctorat la Stanford
- De la Caltech ai ajuns la o altă universitate de top, Stanford, unde ai făcut un doctorat, iar apoi ai avut o experienţă de trei ani la HP. Cum ai ajuns până la urmă să te întorci la facultatea unde ai studiat, de data asta ca profesor?
S-a creat o legătură. În momentul în care vrei să te întorci să predai, îţi depui dosarul la multe universităţi. Pentru că şi serviciile la universităţile de top din America sunt destul de limitate. Îţi depui dosarul şi dacă se aliniază stelele într-un mod propice, poţi obţine o poziţie, două, trei şi apoi alegi una. Şi din motive personale, şi familiale, această am considerat că este alegerea cea mai bună. Şi faptul că am fost student acolo probabil că s-a creat o legătură. Soţia mea are o traiectorie academică aproape identică. Ne-am cunoscut în facultate.
- Cum este să predai la Caltech, mai ales acum, pe timp de criză, când totul s-a mutat online?
Acum predau un curs, un laborator de optică pentru studenţii din anii 2 şi 3. Un semestru avem curs şi demonstraţii, iar în al doilea semestru avem laborator care este bazat pe concepţiile învăţate în trimestrul precedent. Acum totul este online. Partea de laborator a fost foarte dificilă. Multe laboratoare s-au şi anulat în perioada asta, s-au făcut doar cele care au fost strict necesare. Să faci laborator pe Zoom este ca şi cum ai învaţa să conduci maşina dintr-o carte.
- Care sunt principalele aplicaţii ale opticii cuantice şi a nanotehnologiilor, specializările tale?
În privinţa nanotehnologiilor, sunt foarte multe aplicaţii. Cumva paralela trebuie făcută cu electronica. Circuitele integrate pe care le avem acum în calculatoare, în telefoane, toate procesoarele din electronice, toate circuitele astea integrate sunt făcute cu tehnologii care sunt la nivel de nanometru. Este vorba despre diferite circuite electrice, componente electronice foarte foarte mici.
Andrei Faraon a fost medaliat de Societatea Americană de Optică, în 2018 Sursa arhiva personală
Tehnologia asta nano există în electronică de zeci de ani. În privinţa opticii, imaginează-ţi că poţi avea circuite similare, dar în acest context e vorba de circuite în care lumina este ghidată să facă anumite operaţii pe cip. Cip-urile respective sunt folosite acum în multe aplicaţii. De exemplu, în transmiterea de date pe fibră optică, transmiterea de date între diferite componente electronice, mai sunt aplicaţii în diferiţi senzori. Deci poţi să combini optică cu nanotehnologia în foarte multe aplicaţii.
În privinţa faptului că facem optică cuantică, tehnologiile astea au dus la un regim la care poţi să te gândeşti la lumina care interacţionează cu câte un singur atom. Partea asta se cheamă cuantică pentru că poţi să ajungi într-un regim de operare în care ai lumina la nivel de un singur foton, fotonul cuantic, particula de lumină, care interacţionează cu un singur atom. În privinţa aplicaţiilor, sunt anumite aplicaţii care pot face comunicare foarte sigură, sunt anumite scheme prin care poţi să faci cheile criptografie foarte sigure. O altă aplicaţie este cum să integrezi într-o reţea computere cuantice.
- Şi optica cuantică?
Optica cuantică este un subdomeniu al fizicii cuantice. Este relaţionată de faptul că ai particule de lumina, fotoni care interacţionează cu atomi sau molecule sau alte particule elementare.
Telefonia mobilă nu e pe optică, e mai mult pe microunde, pe alte frecvente. Optica cunatica nu are neapărat aplicaţie în domeniul respectiv.
Sunt anumite concepte în microscopie, lumea vorbeşte de microscopie de rezoluţie mare folosindu-se concepte din optică cuantică, dar sunt doar în varianta de concept deocamdată. Nu e ceva care se foloseşte. Cu toate că sunt avantaje, sunt şi multe dezavantaje, pentru că e mult mai greu de implementat tehnică respectivă şi din cauza asta nu se foloseşte încă.
E dedicat muncii de cercetător
- Ai ajuns la un moment la HP, dar nu ai rămas acolo. Ce te-a determinat să optezi pentru o carieră academică?
Planul meu era să am o carieră academică, aşa că nu am depus un dosar pentru o poziţie permanentă la HP. Nu pot să spun sigur că m-ar fi primit sau nu. Dar da, este posibil să fi putut urma o carieră în industrie, dar mie mi-a plăcut să interacţionez cu studenţii, să am grupul meu de cercetare şi de aceea am optat pentru o poziţie în Universitate.
- Acum te axezi pe cercetare sau preferi să predai?
În America, la majoritatea profesorilor, funcţia lor principală este de cercetare. Îşi petrec majoritatea timpului în proiecte de cercetare, lucrând cu studenţi doctoranzi. Practic, mediul de predare este redus comparativ cu alte universităţi, cum ar fi din România sau din Europa. Fiecare profesor care face experiment la Caltech are un laborator, iar laboratorul meu este de optică cuantică şi nanotehnologii.
- Pe ce se concentrează acum munca ta de cercetare?
În domeniul acesta, al opticii cuantice, am început să studiez alţi atomi care ar putea fi folosiţi pentru reţele optice şi recent am făcut nişte experiemnte care arată că atomii pe care am decis să îi studiem sunt foarte promiţători pentru a realiza următoarele generaţii de reţele cuantice.
Alte descoperiri care nu sunt neapărat realizate cu optica cuantică, mai mult bazată pe nanotehnologii, este faptul că am făcut nişte componente optice foarte foarte subţiri. Dacă te gândeşti la lentile sau alte componente optice făcute din sticlă sau din plastic au de obicei un volum destul de mare şi sunt destul de greu de fabricat.
Noi am făcut nişte lentile care sunt bazate pe o tehnolofie nouă. Sunt fabricate cu aceleaşi tehnologii precum circuitele integrate. În telefonia mobilă pot fi folosite. Un telefon mobil are, în afară camerei foto, mulţi alţi senzori optici. În senzorii respectivi poţi să ai componente optice care sunt puţin mai sofisticate şi mai specializate care sunt bazate pe tehnologiile pe care le-am descoperit.
- Nu întâmplător, ai fost răsplătit cu premiul Societăţii de Optică Americane, o distincţie la care mulţi cercetători de la alte universităţi de top pot doar să viseze. Cum ai primit această veste?
Medalia este dată pentru toată cariera mea. Este vorba despre o clasă de multe experimente pe care le-ai făcut. Am primit medalia într-una din adunările anuale ale Societăţii de Optică Americane. A fost o surpriză foarte plăcută. Ştiam că am fost nominalizat, dar nu ştiam că voi lua. Este un premiu foarte competitiv, se da o singură medalie pe an.
- Ce proiecte de viitor ai?
O să mă focusez pe aceeaşi direcţie. În viitorul apropiat mă voi focusa tot pe direcţiile pe care le-am început. Pe sistemele acestea cuantice pe care le studiem acum sunt foarte promiţătoare şi vor mai fi câţiva ani de cercetare cel puţîn până mai implementăm nişte reţele cunatice bazate pe ele. E posibil să mai întâmpinăm şi obstacole care par insurmontabile, iar când asta se întâmplă trebuie să ne schimbăm direcţia. Asta se întâmplă foarte des în cercetare. În privinţa descoperirilor, visul ar fi să putem să implementăm reţelele astea cuantice cu tehnologia care s-a dezvoltat în laboratorul meu.
- Colaborezi şi cu profesori din România, aveţi proiecte comune?
Cu profesori din România nu colaborez, nu am niciun proiect acum. Cu cei din străinătate nu am cu nimeni un proiect de cercetare. Ţin însă legătură cu multe persoane, mulţi români din mediul academic, din domeniul fizicii şi din alte domenii. Când mai vin în România mai am cunoscuţi, Radu Ionicioiu, care este profesor cercetător la Bucureşti, cu care mai ţin legătură, dar nu avem proiecte împreună.
- Ai luat în calcul vreodată varianta întoarcerii în România?
Dacă există o oportunitate bună, nu excludem să ne întoarcem. Deocamdată nu prea există exemple ale unor profesori de la universităţi americane bine cotate care să fi găsit oportunităţi să se întoarcă în ţară.
Dacă ar fi o variantă să mă întorc ca profesor la o universitate, nu ştiu dacă ar fi o variantă foarte atractivă. Din păcate, în România nu ai laboratoare noi de cercetare, nu ai condiţii. Mă gândesc acum că există laboratorul laser de la Măgurele, care este un laborator de nivel european, dacă s-ar face ceva similar în domeniul opticii cuantice şi în domeniul soţiei, nu excludem să ne întoarcem. Nu ştim ce ne rezervă viitorul, dar deocamdată, întoarcerea ni se pare puţin probabilă.
Vă mai recomandăm şi:
Se încarcă comentariile...
