Ștefan Ataman: „Fizica teoretică, deși aparent lipsită de rezultate imediate, contribuie esențial la descoperiri practice. Descoperirile fundamentale necesită timp, iar inovațiile emerg adesea din respingerea convențiilor”

Ștefan Ataman este dr. ing, cercetător științific gradul II în Grupul LGED (Laser Gamma Experiments Department, https://www.eli-np.ro/rd5.php) din cadrul ELI-NP (https://www.eli-np.ro/) din martie 2016. Domeniul său de activitate este fizica teoretică - optică si electrodinamică cuantică. Are un doctorat în domeniul prelucrării de semnal (signal processing), obținut în anul 2004 la Université Paris XI (Paris-Sud), Franța.

Este laureat al Premiului „Ștefan Procopiu” al Academiei Române pentru anul 2022, premiu acordat de Secția ȘTIINȚE FIZICE pentru ”Contribuții la teoria informației cuantice” în data de 4 decembrie 2024 (https://acad.ro/institutia/acte/premii/2022.pdf).

Cercetările sale permit estimarea parametrilor care influențează evoluția sistemelor cuantice, cum ar fi laserele utilizate în interferometrie.

„Problema pe care mi-am pus-o eu este o problemă de optimizare interferometrică. Interferometrie înseamnă, în mare, să luăm două fascicule de lumină și să le facem cumva să interfereze. Și din această interferență să extragem o informație. Este cea mai precisă metodă, de exemplu, de a măsura distanțe, timp, și așa mai departe. Eu am generalizat, practic, niște probleme cunoscute și am început să îmi pun întrebări. Ok, putem să rezolvăm un caz mai complicat? Și, spre surprinderea mea, am putut să găsesc chiar niște formule clare, nu doar niște rezultate, care trebuie după aia băgate în calculator.”

Un alt aspect al cercetărilor pe care le derulează Ștefan Ataman se referă la criterii pentru determinarea separabilității sau ”entanglement”-ului stărilor cuantice. Ștefan Ataman a propus soluții parțiale care aplică acest criteriu după ce stările cuantice trec printr-un sistem optic.

Fizica teoretică, deși aparent lipsită de rezultate imediate, contribuie esențial la descoperiri practice. Exemplul undelor gravitaționale, prezise de Einstein în 1916, subliniază această idee. Detectarea lor efectivă a necesitat tehnologii dezvoltate de-a lungul decadelor, culminând cu succesul experimentului LIGO din 2015.

Ataman reamintește și eforturile eșuate ale lui Joseph Weber din anii ’50, care au discreditat temporar domeniul, dar și ideile inovatoare ale lui Ray Weiss din anii ’70, care au dus la utilizarea interferometriei pentru măsurători extrem de precise.

În contrast cu epoca modernă a gratificării imediate, Ștefan Ataman spune că, în fizică, este foarte important să ai răbdare: descoperirile fundamentale necesită timp, iar inovațiile emerg adesea din respingerea convențiilor.

Fizica teoretică modelează fenomenele naturale și dezvoltă teorii matematice ce permit interpretarea și anticiparea rezultatelor experimentale. Exemplul lui Dirac este evidențiat, acesta prezicând existența pozitronului și deschizând calea studiilor despre antimaterie. Progresele tehnologice, precum laserul sau tranzistorul, s-au bazat pe teorii fizice fundamentale.

„Laserul nu trebuie să căutați de unde a început. A început de la Einstein în 1917, cu un celebru articol în care aplică statistica și ia lumina ca fiind formată din fotoni și obține ceea ce se numește emisie stimulată. După care, foarte multă vreme nu prea au știut ce să facă cu ea și în fine, în anii ‘50 apare MASER-ul. Și laserul apare abia în anii ‘60. Deci toate lucrurile astea nu s-a apucat cineva să zică, hei, ce-ar fi să pompez un cristal să vedem ce se întâmplă? Sunt lucruri foarte, foarte complicate și dacă n-ai o teorie în spate care să-ți spună dacă nu faci așa, n-ai nicio șansă, degeaba încerci. N-ai cum să ghicești aceste lucruri dacă nu ai o teorie în spate care te ghidează.”

Pe larg, la Știința 360, realizatoare Corina Negrea.