Трудно себе представить, в каком именно направлении будут развиваться все эти исследования в конце нашего века. Очевидно, к концу нынешнего века информационные системы, над которыми мы начинаем работать уже сейчас, — комбайны, объединяющие телевизор, компьютер и средства связи, — станут обычным электробытовым прибором. Культурная и социальная революция сейчас в разгаре. И со временем, вероятно, будет все труднее удивить чем-то людей, потому что даже сегодня то, что мы можем поднять телефонную трубку и позвонить в любую точку мира, людям моего поколения кажется чудом, молодежь же, которая не знает другой жизни, похоже, совершенно не задумывается над этим.
Директор научно-исследовательских лабораторий «Сони» Макото Кикути утверждает, что изобретение твердотельного прибора (транзистора) послужило началом науки о современной электронике, стало подлинной технологической революцией. Эволюция от этого успеха до сегодняшних сверхбольших интегральных схем (СБИС) — это этап той же самой революции. Пришло время для второго прорыва в электронике, и все мы думаем об этом. Что последует за СБИС и как мы перейдем к совершенно новому поколению интегральных схем, которые помогут нам выжить? Большие интегральные схемы — очень увлекательное дело, но мы, как физики, понимаем, что мы не можем и не должны стремиться бесконечно идти вперед с этой технологией, даже если мы все еще производим новую технологию в форме интегральных схем и других устройств, продаем другим компаниям технику для их производства, а также лицензии на технологию. Я уже говорил о том, что мы разработали новый способ производства сверхвысококачественных кремниевых монокристаллов и надеемся получить еще более высокие результаты, когда мы будем производить их в условиях невесомости во время одного из будущих космических полетов. Мы прошли большой путь в области интегральных схем, и кое-кто говорит, что мы, возможно, приближаемся к пределам возможностей их развития. В методах, которые мы применяем для травления схем на микропроцессорах при производстве этих устройств, был достигнут прогресс, благодаря литографии, фотолитографии, коротковолновой, а также электронно-лучевой фотолитографии. В этих производствах миниатюризация достигла вершин. Что будет дальше? Как много еще структурных элементов мы сможем поместить на куске чистого кремния?
По мнению Кикути, интегральные схемы нового поколения должны представлять собой нечто гораздо большее, чем расширение или дальнейшее продолжение того, что у нас уже есть. Он считает, что для этого надо сделать гигантский шаг: покрыть микросхему слоями, сделав первый слой фоточувствительным, а второй слой — функционирующим, как глаз, передающий информацию в мозг; следующий слой может содержать некоторые логические структуры, а последний слой или слои — структуры распознавания. Иными словами, это новое устройство будет одной из простейших моделей механического мозга. «СБИС, которые мы имеем сегодня, — говорит Кикути, — слишком примитивны для работы, которую они должны будут выполнять в будущем».
Его очень интересует идея биопроцессоров и работа в области молекулярной электроники. В этом направлении под воздействием американских военно-морских научных исследований удалось сделать полшага вперед. Кикути интересуют возможности, которые дает открытие фотохромного эффекта. Если взять большую органическую молекулу определенного вида, прозрачную и бесцветную, и облучить ее ультрафиолетом, невидимым человеческому глазу, фотоны ультрафиолета вытолкнут один из электронов молекулы, и молекула изогнется, став голубой. Если облучить ее видимым светом, она вернется в первоначальное состояние, потеряв голубой цвет. Таким образом, мы получаем два основных состояния памяти («включено» или «выключено»), основной структурный блок электронной технологии.
Поскольку Кикути считает, что нынешняя технология будет годиться еще лишь десять лет, он ускоряет работу во многих областях, чтобы быть готовым производить то, что потребуется после. Его беспокоит, что мало ученых интересуются фундаментальными исследованиями. Но мы с ним оптимисты. Одна из причин нашего оптимизма — это неуклонный рост индекса цитирования японских материалов в “Джорнэл оф эпплайд физикс” (“Журнал прикладной физики”), с двух-трех процентов в 1960 году более чем до тридцати процентов сегодня. Его пессимизм, который я не могу полностью разделять, объясняется тем, что хотя успехи Японии в разработке технологических процессов, как, например, сухое травление, фокусировка лазеров, представляют собой большой вклад, но в деле открытия совершенно новых областей наши ученые все еще отстают. Хотя мы гордимся тем, что один из физиков, работавших в лаборатории «Сони», получил Нобелевскую премию, Япония в целом завоевала всего лишь три Нобелевские премии по физике. Однако, как я уже отмечал прежде, что касается реализации идей, то здесь мы достигли довольно крупных успехов и проявили большие творческие возможности.
Несколько лет назад мы проводили в лаборатории в Ацуги близ Иокогамы одну из очередных международных научных конференций нашей компании. Наши сотрудники из Британии изложили теоретическую идею цифровой видеозаписи на магнитную ленту. Шесть месяцев спустя, на следующей встрече, один из инженеров «Сони» из лаборатории Ацуги продемонстрировал действующую модель, основанную на английской идее. Наши зарубежные коллеги были потрясены. «Мы сделали бы нечто подобное не раньше, чем через десять лет, — сказал один из англичан. — В Британии такое невозможно». Кикути рассказывает, что даже в «Белл лэборэтриз», когда сотрудники выдвигают новую идею, они сначала испытывают ее на компьютере. Здесь считается нормальной реакцией ученого сказать, если идея кажется хорошей: «Давайте, сделаем один образец и посмотрим, как он будет работать».
В руках ученых и инженеров мира еще нет всей технологии, которая поможет миру выжить. Но у нас есть большие возможности создать такую технологию. Мы доказали это во время нефтяного кризиса. На протяжении многих лет казалось, что аппетиты на нефть будут расти и расти. Я рисовал в своем воображении целую цепь танкеров, идущих вплотную друг за другом в обоих направлениях, которая тянулась бы от Японии до Персидского залива. В те дни я пролетал на моем вертолете над судоверфью Нагой, когда там строился сухой док для супертанкера водоизмещением в один миллион тонн. Другой такой сухой док строился в порту Нагасаки, и кое-кто предсказывал, что, если продолжать в том же духе, нефть будет досуха выкачана из нефтяных скважин уже при нашей жизни. Но еще до завершения строительства хотя бы одного гигантского танкера было введено эмбарго на нефть, и все изменилось. Это, как я уже говорил, в конечном счете оказалось полезным. Благодаря тому что мы научились экономить, мы выдержали этот кризис, достигли процветания и научились идти вперед, расходуя еще меньше нефти, чем прежде.
