Ритм вселенной. Как из хаоса возникает порядок - Стивен Строгац

Переходы Джозефсона рассматриваются также в качестве возможных компонентов нового поколения суперкомпьютеров[151]. Одной из привлекательных черт таких компонентов является их высокое быстродействие: их коммутацию можно осуществлять на частотах порядка нескольких сотен миллиардов циклов в секунду. Однако, возможно, еще более важным обстоятельством является то, что транзисторы, созданные на основе переходов Джозефсона, вырабатывают в тысячи раз меньше тепла, чем обычные полупроводниковые приборы, а это означает возможность еще более плотной упаковки таких транзисторов в микросхеме без риска ее перегрева и выхода из строя. Плотная упаковка желательна в любом случае, поскольку более компактные компьютеры работают быстрее. Используя меньше проводов, они в меньшей степени зависят от скорости распространения сигнала по проводам, ограниченной скоростью света, что в конечном счете определяет время, которое требуется сигналу, чтобы добраться из одной части электрической цепи в другую ее часть.

Соблазнившись столь привлекательными свойствами электронных приборов, созданных на основе перехода Джозефсона, компания IBM потратила 15 лет и 300 тысяч долларов на реализацию высокотехнологичного проекта, связанного с созданием сверхпроводящего компьютера[152] – сверхбыстродействующей универсальной вычислительной машины, логические микросхемы и чипы памяти которой должны быть изготовлены из электронных коммутирующих устройств на основе перехода Джозефсона[153]. Такие планы представлялись вполне естественными, поскольку некоторым типам переходов присущи два устойчивых состояния: одно при нулевом напряжении, другое – при положительном напряжении. Любой прибор с двумя устойчивыми состояниями является потенциальным кандидатом на использование его в качестве электронного коммутатора, соответствующего двоичной логике «включен-выключен» или 0–1, используемой в компьютерах. Аналогично, отсутствие или наличие определенного бита (двоичного разряда) оперативной памяти можно было бы кодировать как отсутствие или наличие напряжения в соответствующем элементе оперативной памяти Джозефсона.

Когда в 1983 г. IBM отказалась от реализации этого проекта, она ссылалась на трудности с разработкой быстродействующей микросхемы оперативной памяти. Руководство компании рассудило, что к моменту, когда мог бы быть создан их новый компьютер, его быстродействие окажется ненамного большим, чем быстродействие традиционных полупроводниковых приборов, и что оно не сможет знаменовать собой революционных перемен в подходе к разработке компьютеров. С тех пор Hitachi, NEC, Fujitsu и другие японские компании не покидала мысль о разработке компьютера с использованием электронных приборов, созданных на основе перехода Джозефсона.

По иронии судьбы, сам Джозефсон не принимал практически никакого участия в разработках, которые проистекали из его научного открытия. После того как в 1973 г. он получил в возрасте 33 лет Нобелевскую премию, он прекратил заниматься магистральными направлениями в физике и переключился на изучение паранормальных явлений[154]: гомеопатии[155], экстрасенсорного восприятия, дистанционного наблюдения и даже возможности сгибания металлических ложек силой психической энергии. Он продолжает по сей день работать над этими вопросами. Он полагает, что они заслуживают гораздо большего внимания со стороны науки и не должны «заноситься в черные списки», как, по его мнению, происходит сегодня.

Мои студенты посмеиваются, когда я рассказываю им о метаморфозе, случившейся с Джозефсоном. Такую же реакцию я наблюдаю и со стороны своих коллег: обычно они покачивают головой и сокрушаются, полагая, что он просто не понимает, что делает. Кое-кто возмущается, полагая, что Джозефсон освящает своим высоким авторитетом сомнительную деятельность, облюбованную всевозможными шарлатанами и их легковерными поклонниками. Недавно это неприятие и даже враждебность со стороны ученых стали достоянием широкой общественности благодаря скандалу, невольно спровоцированному самим Джозефсоном.