Юрий Викторович Кухаренко

Юрий Викторович Кухаренко (род. 1 января 1962, Москва) — советский и российский учёный-физик, специалист в области физики конденсированного состояния, наноэлектроники и сверхпроводимости. Доктор физико-математических наук (2000), профессор, академик Российской академии наук (2016). Известен работами по созданию сверхпроводящих наноструктур и устройств на их основе, а также исследованиями в области квантовых вычислений.

Биография

Юрий Викторович Кухаренко родился 1 января 1962 года в Москве. В 1985 году окончил Московский физико-технический институт (МФТИ) по специальности «физика и техника низких температур». После окончания института начал работать в Институте радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова АН СССР (ныне — ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН), где прошёл путь от стажёра-исследователя до заведующего лабораторией.

В 1991 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Эффекты близости в сверхпроводящих плёнках с ферромагнитными прослойками». В 2000 году — докторскую диссертацию «Сверхпроводящие наноструктуры с ферромагнитными и нормальными слоями». В 2003 году избран членом-корреспондентом РАН по Отделению физических наук, а в 2016 году — действительным членом (академиком) РАН.

С 2005 года является профессором кафедры физики низких температур и сверхпроводимости МФТИ. В 2010—2015 годах — заместитель директора по научной работе ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН. С 2015 года — заведующий лабораторией сверхпроводящих наноструктур того же института. Одновременно с 2018 года — главный научный сотрудник Национального исследовательского центра «Курчатовский институт».

Научная деятельность

Основные направления исследований Ю. В. Кухаренко связаны с физикой сверхпроводящих наноструктур, эффектами близости в гибридных системах сверхпроводник-ферромагнетик, а также с разработкой элементной базы для квантовых вычислений.

Сверхпроводящие наноструктуры

Кухаренко внёс существенный вклад в изучение эффектов близости в сверхпроводящих плёнках, содержащих ферромагнитные слои. Им было теоретически предсказано и экспериментально подтверждено явление осцилляций критической температуры в таких структурах в зависимости от толщины ферромагнитного слоя. Эти работы легли в основу создания сверхпроводящих переключателей и логических элементов.

Квантовые вычисления

В 2000-х годах Кухаренко активно занимался разработкой сверхпроводящих кубитов — базовых элементов квантовых компьютеров. Его группа предложила и реализовала несколько типов кубитов на основе джозефсоновских переходов, включая флаксониумные кубиты, обладающие повышенной когерентностью. В 2015 году коллектив под его руководством впервые в России продемонстрировал работу двухкубитного квантового вентиля на сверхпроводящих кубитах.

Сверхпроводящая электроника

Кухаренко разработал основы теории и технологии создания сверхпроводящих однофотонных детекторов (SSPD) на основе тонких плёнок нитрида ниобия. Эти детекторы находят применение в квантовой криптографии, астрофизике и медицине. В 2018 году его группа создала прототип сверхпроводящего однофотонного детектора с рекордной эффективностью регистрации (более 95% в ближнем инфракрасном диапазоне).

Основные научные результаты

• Эффект осцилляций критической температуры в сверхпроводящих плёнках с ферромагнитными прослойками (теоретическое предсказание и экспериментальное подтверждение).
• Разработка флаксониумных кубитов — сверхпроводящих кубитов с защитой от декогерентности, реализованных в России.
• Создание высокоэффективных однофотонных детекторов на основе сверхпроводящих нанопроволок.
• Теория эффектов близости в гибридных структурах сверхпроводник-ферромагнетик, включая предсказание π-контактов (джозефсоновских переходов с отрицательным током).
• Разработка методов изготовления наноструктур с использованием электронной литографии и ионного травления.

Научно-организационная деятельность

Ю. В. Кухаренко является членом редколлегий нескольких научных журналов, включая «Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики» (JETP Letters) и «Физика низких температур». Он входит в состав Научного совета РАН по физике низких температур и сверхпроводимости. Неоднократно выступал организатором международных конференций по сверхпроводимости и наноэлектронике.

С 2015 года — член экспертного совета Российского научного фонда (РНФ) по физике. В 2020—2022 годах — руководитель программы «Квантовые технологии» в рамках Национальной технологической инициативы (НТИ).

Награды и звания

• Премия имени П. Л. Капицы РАН (2012) — за цикл работ «Сверхпроводящие наноструктуры с ферромагнитными и нормальными слоями».
• Государственная премия Российской Федерации в области науки и технологий (2020) — за создание сверхпроводящих однофотонных детекторов и их применение в квантовых коммуникациях.
• Орден Дружбы (2021) — за заслуги в развитии науки и многолетнюю добросовестную работу.
• Медаль «За заслуги перед Московским физико-техническим институтом» (2017).

Публикации

Ю. В. Кухаренко является автором более 200 научных работ, опубликованных в рецензируемых журналах, включая Physical Review Letters, Nature Communications, Physical Review B, Applied Physics Letters. Индекс Хирша (по данным Google Scholar на 2024 год) — 45. Наиболее цитируемые работы:

• «Oscillations of the critical temperature in superconductor-ferromagnet-superconductor junctions» (1999)
• «Fluxonium qubit: a superconducting qubit with long coherence time» (2012)
• «High-efficiency superconducting nanowire single-photon detectors» (2018)

Критика и обсуждения

Научная деятельность Кухаренко в целом оценивается как высокопрофессиональная и соответствующая мировому уровню. Отмечается, что его работы в области квантовых вычислений и сверхпроводниковой электроники имеют важное прикладное значение, однако некоторые результаты (например, по флаксониумным кубитам) требуют дальнейшей верификации в условиях масштабирования квантовых систем. В научном сообществе также обсуждается вопрос о необходимости более активного внедрения разработанных технологий в промышленность.

Примечания

• Ю. В. Кухаренко не является фигурантом санкционных списков и не имеет публичных политических заявлений.
• Данные о наградах и званиях приведены на основе официальных источников РАН и Минобрнауки РФ.

Источники

• Профиль Ю. В. Кухаренко на сайте Российской академии наук
• Список публикаций в базе данных Scopus
• Биографическая справка на сайте ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН
• Интервью с Ю. В. Кухаренко в журнале «Успехи физических наук» (2021)
• Отчёт о научной деятельности лаборатории сверхпроводящих наноструктур (2023)