«Я розумію тих, хто хоче повернутися, але сумнівається». Про навчання у США за $400 тисяч і рішення жити в Україні
Катерина Салтовець отримала стипендію майже на $400 тисяч, досліджувала квантові комп’ютери у США та Канаді, планувала здобути PhD. Але після чотирьох років навчання вирішила повернутися до України, де поки немає розвиненої галузі, у якій вона хотіла б працювати.
Тепер вона є менеджеркою Ukraine Global Scholars і допомагає іншим українським студентам, які навчалися за кордоном, знайти своє місце вдома. Катерина розповіла DOU, як потрапила до американського університету, чому сучасному фізику не обійтися без Python і що змусило її переглянути плани на кар’єру.
«Мені дали повну стипендію — це майже 400 тисяч доларів за 4 роки навчання»
Я з Харкова і завжди цікавилася фізикою та математикою. У 9 класі у мене виникло бажання перевестись у Український фізико-математичний ліцей у Києві. Можна сказати, мені хотілося якогось інтелектуального челенджу, оскільки саме там навчалися багато олімпіадників, у тому числі «міжнарщиків». Ліцей став сходинкою до міжнародних олімпіад, а міжнародні олімпіади — до навчання за кордоном.
Коли я тільки вступала до УФМЛ, то була трошки не впевнена в своїх можливостях, знаннях. Поїхати на міжнародну олімпіаду було великою мрією. Тож я щодня наполегливо працювала. Регіональні олімпіади, всеукраїнські, відбори на міжнародну... І врешті-решт мені вдалося.
Моя перша міжнародна олімпіада була з астрономії. У 2019 році вона проходила в Румунії. Там було три раунди: теоретичний, практичний і зі спостережень. Ми прямо на місці працювали з телескопом. Моя друга міжнародна олімпіада була з астрофізики, і це було набагато складніше. У 2020 році вона мала відбуватися в Колумбії. Дуже прикро, але через COVID її перенесли в онлайн. На обох олімпіадах я здобула «бронзу», а заразом і класний досвід. Ці перемоги дали мені впевненість. Я так повірила в себе, що зрозуміла: можливо взагалі все — головне захотіти. І це ж відкрило мені двері до навчання за кордоном.
Після закінчення школи я взяла gap year, щоб присвятити його вступу в іноземний університет. Тоді ж я пройшла відбір на Ukraine Global Scholars (UGS) — програму підготовки до вступу в американські виші. Сам відбір на неї є непростим і складається з трьох етапів: есе, інтерв’ю, тести з англійської та математики.
Далі почався інтенсивний вступний процес. У США зовсім інша система, яка потребує ретельної підготовки. Гарні результати з англійської мови та SAT (стандартизований тест з англійської та математики) підвищують шанси вступити на повну стипендію. Також обов’язковим етапом є написання есе, які відрізняються за форматом від українських. Приймальні комісії в Америці хочуть прочитати сильну історію, тож у тексті треба показати рушійну мотивацію. Для кожного університету потрібно декілька есе, тож на це також йде чимало часу.
Особисто я, крім олімпіад, писала про AstroSandbox — освітню ініціативу в астрофізиці, яку заснувала моя подруга й у якій я брала участь. Усе почалося з архіву задач для підготовки до міжнародних змагань. Це мало допомогти талановитим учням, оскільки держава виділяє мало ресурсів на підготовку олімпіадників.
Майже єдина надія зазвичай — те, що тобі пощастить з вчителем
Отже, ми почали проводити онлайн-лекції, вебінари про підготовку до олімпіад, а також тренувальні змагання. І про цей досвід я писала в есе, а також про те, як хочу розвивати українську науку після випуску.
Вступна кампанія в США складається з двох етапів. Перший — Early Decision, коли можна податись лише в один університет. На другому етапі такого обмеження немає. Загалом я готувалася до вступу в 15 вишів, але мене прийняли відразу під час ранньої подачі у Ліхайський університет у Пенсильванії. Насправді я не очікувала такого, оскільки знала, що раніше вони не брали студентів з програми UGS. Навіть людей, які подавалися туди, а потім вступали до Массачусетського технологічного інституту чи університету з Ліги Плюща. Справа в дуже лімітованому фінансуванні: на повну стипендію вони беруть надзвичайно мало студентів.
Мій гуртожиток у перший рік
Улюблена бібліотека
Але я була дуже рада, що вступила саме туди. У нас в Україні мало хто знає про Ліхайський університет, але в Штатах він є доволі відомим — це один з провідних дослідницьких вишів. Мені дали повну стипендію — це майже 400 тисяч доларів за 4 роки навчання.
«Сьогодні навіть теоретичні фізики — це і програмісти»
Якраз коли я була в процесі вступу, почалася повномасштабна війна. З 2017 року я жила з рідними в Ірпені. Тож моїй сім’ї довелося виїжджати з окупації, а вже після цього в серпні
У Пенсильванії основною спеціальністю в мене була фізика, але я також вивчала багато предметів з математики, програмування. Ще я мала можливість брати курси з політології, історії, соціології, мистецтва. Студент може йти в своєму темпі: на першому курсі взяти одні курси, на другому — інші. Тобто твої однокурсники можуть вивчати зовсім інші предмети.
Під час навчання мені особливо сподобалося, наскільки легко було почати займатися дослідженнями прямо з першого курсу. В американських університетах для природничих наук це є надзвичайно важливим.
Моя перша розвідка була з астрофізики. Європейське космічне агентство (ESA) запустило новий супутник Gaia Mission, який збирає надзвичайно гарні дані про зорі у нашій галактиці. Але до цього в нас були старі, приблизні дані ще з супутників з
Усі дані можна було знайти на сайті Європейського космічного агентства, а далі потрібно було робити багато data-аналізу та програмування з Python. Я створювала графіки, за формулами рахувала маси зірок, їхні швидкості, траєкторії. Взагалі зараз майже немає «сухої» фізики, де ми сидимо та пишемо формули на листочках.
Сьогодні навіть теоретичні фізики — це і програмісти. Ми робимо якусь теоретичну модель — і далі тестуємо її на практиці. У залежності від теми в основі моделі можуть бути структури даних, графіки, спектральний аналіз. Взагалі у дослідженнях фізики активно використовують С++, Python, Java, data-аналіз, Machine Learning тощо.
Дослідження квантових комп’ютерів: «Сюди проходить приблизно 10% аплікантів»
Після першого курсу в Ліхайському університеті проходила літня школа з квантових компʼютерів. Саме під час неї я дуже загорілася цією темою та займалася нею наступні три роки.
У чому полягає проблема квантових компʼютерів? У нас є дуже потужна теоретична база, перспективи, що у багатьох математичних проблемах вони повинні бути швидшими, ніж класичні компʼютери, оскільки вони використовують квантові біти (кубіти), замість класичних бітів. Тобто у нас є бінарний код: «0», «1», а квантовий біт може бути у суперпозиції, мати щось посередині між «0» і «1». І тільки коли ми вже робимо вимірювання цього квантового біта, то дізнаємося, це «1» або «0». Вони більше працюють на квантовій механіці та теорії ймовірності. Ми можемо фізичними процесами маніпулювати цими кубітами задля того, щоб дізнатися, що ймовірність виміряти «0» і «1» — це 50% або 70%. І таким чином будуємо алгоритми.
Але у квантових компʼютерів є багато недоліків, у тому числі високий відсоток помилок
Тобто коли ми говоримо про алгоритми, які в теорії мають бути швидшими, ніж в класичних компʼютерах, на практиці вони поки що такими не є. Дуже багато компаній мають розробки в цій сфері, але здебільшого вони перебувають на стадії оптимізації, розуміння, що не так.
Під час мого першого дослідження ми оптимізували алгоритм, який вирішує складні лінійні рівняння матриці. Це дуже поширена математична задача, яку квантові комп’ютери повинні вирішувати швидше. Існують вже алгоритми, які в теорії повинні працювати краще, але на практиці вони все ще повільніше. Тож ми вдосконалювали процес і використовували для цього Qiskit — пакет Python від IBM.
Згодом я подалася на літнє дослідження в Університеті Ватерлоо в Канаді. Там працює Донна Стрікленд, Нобелівська лауреатка з фізики, вони планують відправити в космос один з перших супутників для квантових комунікацій. Туди було складно потрапити, відбір проходить приблизно 10% аплікантів.
Я з друзями в лабораторії наноматеріалів в Університеті Вотерлоо
У Канаді я працювала у лабораторії, яка займалась надпровідниками. Це один з найбільш перспективних варіантів хардверу для квантових компʼютерів. Ми робили моделювання процесів за допомогою коду на Python з іншими пакетами та писали програми щодо того, які очікуємо результати вимірювань. Також вимірювали чутливість систем у фазовому просторі квантових обчислень на основі неперервних змінних.
Я презентувала свої дослідження з оптимізації квантових алгоритмів на кількох конференціях — Американської асоціації астрофізиків і для жінок у фізиці. У процесі загорілась ідеєю продовжувати дослідження й отримати PhD. Взагалі це було основним планом на майбутнє, оскільки в фізиці важко знайти роботу без наукового ступеня.
«Навіть поза роботою я зрозуміла, наскільки життя вдома в мене насиченіше, ніж в Америці»
У мене було уявлення, що я хочу жити в Україні. Але як я це зробити, якщо я хочу займатися квантовими комп’ютерами? Тож спочатку я мислила так: «От колись у нас почне розвиватися ця сфера. Тоді років через 30 я й приїду, буду працювати десь професоркою — і все буде класно». Скажімо, така наївна, оптимістична думка.
У Штатах студентам не можна офіційно працювати поза кампусом, наприклад баристою. Тому мені було важко накопичувати гроші для поїздок в Україну: переліт туди-назад коштував тисячі доларів. Зазвичай я приїжджала на тиждень, а в один момент вирішила залишитися на все літо. В мене з’явилася ідея пройти тут стажування, бо я не мала українського досвіду. І це, напевно, було комплексом меншовартості, що за кордоном завжди краще. Тому я попросила Ukraine Global Scholars допомогти мені знайти місце, оскільки навіть у нашому контракті з ними прописано, що ми також повинні стажуватись в Україні.
Я пішла на стажування в Міністерство освіти. Це сильно відрізнялося від досвіду в США. Я брала участь у дослідженні, як кар’єрні центри працюють при іноземних університетах. Це був цікавий досвід, але навіть поза роботою я зрозуміла, наскільки життя тут в мене насиченіше, ніж в Америці. Усвідомила, що я хочу повернутися, зараз працювати на нашу перемогу та розвиток, не чекати ідеального моменту, коли все буде готово. А PhD від мене нікуди не втече: якщо з’явиться бажання, то завжди зможу це зробити.
До речі, після закінчення вишу у мене також був варіант піти в програмування. Можливо, не розробку софту, а в R&D. Але в Америці зараз дуже жорсткий ринок праці. Особливо, коли ти на візі й іммігрант. Мої знайомі подавалися на 200 робіт, щоб отримати пʼять інтерв’ю та, можливо, один офер. Одночасно я зрозуміла, що якщо вже займатися програмуванням, то краще робити це в українському дефтеку, маючи місію. На мою думку, набагато цікавіше бути в спільноті однодумців, ніж працювати на якусь американську «акулу» та заробляти гроші. Мені не хочеться «віддавати» своє життя компанії, з якою я не резоную або діяльність якої мені не близька.
Робота в UGS: «Ми привозимо іноземців стажуватися в Україні, у тому числі на впливові позиції»
Остаточне рішення щодо повернення ухвалила торік восени. Мама мене дуже підтримувала, оскільки бачила, що я тут набагато щасливіша. Тато спочатку відмовляв, але зрозумів, що для мене це було єдиним правильним рішенням.
Я написала Ukraine Global Scholars, що їду в Україну. Спочатку шукала роботу в дефтеку. А потім UGS запропонували мені позицію. Була думка відмовитись, але я маю досвід повертання. Тож розумію тих, хто також хоче приїхати, але сумнівається. Так вирішила, що буду допомагати іншим людям репатріюватися.
У травні цього року я повернулася додому. Тепер я є менеджеркою в UGS, керую двома програмами. Перша — це Impact Fellowship. Ми привозимо іноземців стажуватися в Україну. Це робиться як для обміну міжнародним досвідом, так і з тим прицілом, щоб вони потенційно залишились і працювали тут.
Цього року в нас було троє студентів — з Оксфордського, Колумбійського та Брандейського університетів
Усі американці. Один хлопець займався відновленням енергетики у ДТЕК, другий — стажувався у Dignitas Fund, а третій — у UGS.
Друга програма — Alumni Relations про взаємодію з випускниками, внутрішню репатріацію й інтеграцію талантів. Коли фіналісти відбору вступають до програми UGS, вони підписують контракт, що повернуться після навчання. Щороку умови можуть трохи відрізнятися. Наприклад, у мене було прописано п’ять років після випуску пожити в Америці, а потім повернутися, але я це зробила одразу. Якщо людина не повернеться, вона має виплатити компенсацію, яка буде спрямована на розвиток організації та підтримку інших студентів.
Як я вже казала, під час навчання в університеті UGS допомагає зі стажуваннями в Україні. Це є дуже важливим, оскільки в людей з’являються гарні зв’язки, розуміння, чим вони можуть займатися тут.
Далі, коли вже настає час повертатися, учасники програми пишуть нам про це — і ми допомагаємо з пошуком роботи. Звісно, передусім це відповідальність самої людини, але UGS теж докладає зусилля.
Серед іншого у нас є програма UGS Seed Grant — це фінансова підтримка для студентів, які хочуть заснувати стартап або відкрити бізнес в Україні. Якщо підсумувати, моє завдання — зробити так, щоб для тих, хто вирішив повернутися, процес пройшов якомога більш гладко.
«Я живу в Києві, і мене не відлякують обстріли»
Звісно, є багато речей, які можуть стримувати повернутися. Я живу в Києві, і мене не відлякують обстріли. Проте зрозуміло, що не всім комфортно їхати у війну. У когось за чотири роки навчання склалися стосунки, вони звикли до культури, їм там подобається. Для деяких аргументом залишитися за кордоном стають гроші.
Як на мене, так, в Україні зарплата буде меншою, але рівень життя — не гіршим у багатьох аспектах
Також проблемою є те, що у нас розвинені не всі сфери. Наприклад, як знайти роботу, щоб займатися квантовими комп’ютерами. Працювати в державному університеті за маленьку зарплату — складно цим зацікавити людей. При цьому якщо хтось обрав собі досить незвичайну справу, якою в Україні поки немає, він сам може створювати підґрунтя для її розвитку.
Пам’ятаю, як на останньому курсі мені зателефонувала подруга. Вона вже мала офер в Америці, але думала повернутися в Україну й вагалася. Ми тоді поговорили про те, що молодість у нас одна і краще жити там, де тобі добре. Звісно, ухвалити таке рішення страшно. Здається, що назад дороги вже не буде. А раптом пошкодуєш?
Конференція для жінок у фізиці у Денвері, Колорадо (я справа), 2026 р.
На мою думку, переконати людину повернутися може любов до України, до нашого суспільства й розуміння того, наскільки класно тут жити. До того ж в Україні багато можливостей робити щось справді важливе. Не працювати на умовну інвестиційну компанію у Штатах, яка «гребе» гроші з людей, а розвивати дефтек, освіту. В Америці ти можеш бути одним із мільйонів іммігрантів, а тут — знайти свою нішу й реалізувати себе.
Особисто мені хочеться бути в Україні у складні часи й допомагати, а не чекати, поки якісь «чарівні» люди все зроблять за мене і можна буде спокійно повернутися.
Зараз в UGS декілька сотень студентів, які повинні повернутися. Повторюся, не всі це роблять відразу після завершення навчання, хтось вступає до магістратури, аспірантури або хоче попрацювати за кордоном кілька років. Перші обов’язкові повернення будуть наступного року. Поки що всі, хто вже приїхали в Україну, зробили це раніше за своїм бажанням. На сьогодні це 19 студентів.
Про плани: «Мрію розвивати сферу квантових компʼютерів в Україні»
У майбутньому я мрію розвивати сферу квантових комп’ютерів в Україні. Один із напрямів, який мене особливо цікавить, — кібербезпека.
Коли ми спілкуємося онлайн, для захисту розмови використовуються криптографічні ключі. Якщо спростити, це довгі послідовності символів, які допомагають зробити так, щоб ніхто сторонній не міг нас підслухати. Зламати такий захист зазвичай складно, але квантові комп’ютери можуть значно пришвидшити цей процес.
Поясню на прикладі. Частина сучасної криптографії ґрунтується на тому, що перемножити два великі прості числа легко, а от знайти ці множники, знаючи лише результат, — надзвичайно складно. Наприклад, якщо ви маєте числа 701 і 709, то легко порахуєте, що їхній добуток — 497009. А от якщо знаєте лише 497009, знайти ці два множники вже важче. У реальній криптографії, звісно, використовують набагато більші числа.
Існує алгоритм Шора, який дозволяє квантовим комп’ютерам розв’язувати такі задачі набагато швидше. Тобто достатньо потужний квантовий комп’ютер зможе знайти множники великих чисел і таким чином зламати деякі криптографічні алгоритми, якими ми користуємося сьогодні.
Як від цього захиститися? Один із варіантів — квантові протоколи розподілу ключів. Вони працюють за іншим принципом: замість того щоб покладатися на складність математичних обчислень, використовують властивості квантових станів.
Наприклад, ключі можна передавати за допомогою фотонів під час лазерних імпульсів. Якщо хтось спробує перехопити ці фотони й виміряти їхні стани, ми зможемо це помітити під час перевірки. Адже невідомий квантовий стан неможливо точно скопіювати, а спроба вимірювання може його змінити. Тож якщо виявимо втручання, просто не будемо використовувати такий ключ.
Кілька країн уже тестують супутники для квантових комунікацій. І мені хотілося б, щоб Україна теж долучилася до таких досліджень.
Звісно, зараз немає сенсу будувати в Україні дорогі лабораторії, які можуть розбомбити. Але приватні університети могли б співпрацювати з міжнародними вишами. У нас багато талановитих математиків, фізиків і програмістів, а квантові комп’ютери якраз поєднують усі ці сфери. Тому я вірю, що нам є кому цим займатися.
Ще мені дуже хотілося б розвивати науку, реформувати освіту, стати професоркою й викладати. Але думаю, що це вже після війни. Зараз важливіше перемогти ворога й захистити наше небо.
Тому поки хочу працювати над програмою повернення студентів в UGS, а згодом знову розробляти технології, можливо, у тому ж дефтеку.
