Робот укладывал фотоэлектрические панели гораздо проворнее человека.
Из-за громоздких скафандров астронавты в процессе укладки, как ни посмотри — с первого лица или с третьего, — всегда выглядели неуклюже, создавалось ощущение, что они не контролируют своё тело. А робот работал гораздо плавнее. Тем более что роботы, только что доставленные с Земли, всегда приятны в использовании — новое всегда лучше.
Зрителям в стриме было просто кайфово — как при просмотре расслабляющих видео. Одна панель за другой, словно сеяли урожай.
— Как же круто! Темпы просто бешеные!
— Вот это темп! А когда Huawei уже сделает сверхпроводящий чип?
— Наверное, скоро?
— Должно быть скоро. Иначе зачем такой огромный фотоэлектрический массив?
В чате, помимо обсуждения укладки панелей роботом, постоянно спрашивали, когда же появится сверхпроводящий чип.
Это был уникальный технологический прорыв Китая.
Даже если этот прорыв пока существовал только в виде концепции, китайские интернет-пользователи уже мысленно праздновали победу.
И не только китайские — иностранные СМИ тоже заранее присудили победу Китаю.
Взять, к примеру, Индию. Индийские СМИ больше всего любят рефлексировать, особенно в сравнении с Китаем. Европейские и американские газеты могли проигнорировать это событие, но Индия — нет.
Ещё с момента появления Shen Hong индийские медиа начали рефлексировать:
«Мы значительно отстаём от Китая в расходах на научные исследования, плотности научных кадров, университетских рейтингах. У Китая есть государственные стратегии, такие как "План тысячи талантов" и "Сделано в Китае-2025", а у нас нет подобных долгосрочных планов. Вложения Китая в искусственный интеллект также намного превышают индийские. В этом причина нашего отставания. У индийского правительства есть амбиции, у Индии есть таланты в сфере ИИ, но наши венчурные инвесторы не хотят поддерживать настоящие технологические инновации — они предпочитают быть перевозчиками технологий, перенося в Индию уже готовые американские разработки. Такие инновации неустойчивы, и в этом корень нашего отставания от Китая».
Когда появилась Shen Hong, индийская рефлексия казалась китайцам знакомой — почти те же формулировки, что и в китайских рассуждениях об отставании от Америки.
Но когда был объявлен план сверхпроводящего чипа, индийская рефлексия вышла за пределы рационального — сплошные эмоциональные выплески вроде «индийцы просто неспособны» и «Индия безнадёжна».
Один китайский пользователь на Quora очень точно подметил:
«Индия всегда считала, что может сравниваться с Китаем и должна равняться на него: Мумбаи — с Шанхаем, Нью-Дели — с Пекином, Бангалор — с Шэньчжэнем. Поэтому технологический прогресс Китая особенно волнует индийцев. И вот коллективный срыв у индийцев из-за сверхпроводящего чипа вызвал в индийском обществе даже более широкую и бурную дискуссию, чем появление Shen Hong. Кто-то может удивиться: сверхпроводящий чип существует пока только в теории, а Shen Hong — реально работающая система с меньшими вычислительными мощностями, но лучшими результатами. Почему же первое вызывает у индийцев такой острый кризис? Общаясь с индийскими друзьями, я понял их логику: они считают, что Индия и Китай одинаковы. Хотя Китай сейчас впереди, принципиальной разницы нет — оба догоняющие. Shen Hong, какой бы крутой она ни была, — это подражатель GPT. Даже если она превзошла GPT, в глазах индийцев это всё равно подражание, копирование. Поэтому их рефлексия оставалась относительно мирной и рациональной. Но сверхпроводящий чип — это нечто совершенно новое, концепция, впервые предложенная Китаем, и она имеет шанс на воплощение. Это заставило Индию осознать, что они, возможно, не одинаковы. Что Китай, возможно, уже не догоняющий, что он превращается в инноватора, а может, уже стал им.
Если копнуть глубже, Индия позиционирует себя как страну, развивающуюся за счёт европейского и американского капитала, технологий и рынков. Индийцы считали, что Китай — такой же, и поэтому они конкуренты: если Китай получает больше, Индия получает меньше. Но появление сверхпроводящего чипа показало Индии, что теперь и она начинает получать китайские капиталы, промышленные и технологические потоки. Это и вызвало срыв — потому что незаметно для себя Китай сменил статус, а Индия осталась Индией».
Сверхпроводящий чип интересовал не только Индию, но и развитые страны.
Это могло стать основой для следующего поколения чиповых материалов. Специалисты в этой сфере прекрасно ощущали, что кремниевые чипы достигли предела — каждый следующий шаг даётся с огромным трудом, себестоимость растёт, выход годных падает, появляются различные негативные факторы. Если не переходить на более совершенную 3D-структуру, кремниевым чипам осталось всего несколько лет.
Вопрос заключался в том, насколько жизнеспособен китайский путь низкотемпературной сверхпроводимости. Это стало фокусом внимания индустрии.
На Луне можно обеспечить постоянную низкую температуру и использовать её для создания сверхпроводящих чипов. На Земле это, конечно, невозможно. Интерес заключался в том, проявят ли низкотемпературные сверхпроводники некие интересные свойства, которые могли бы указать путь к следующему поколению чиповых материалов. Сама сверхпроводимость вызывала множество фантазий. А если не требуется сверхпроводимость — возможна ли полусверхпроводимость при комнатной температуре и нормальном давлении? Новая среда, новые условия — возможно рождение новых материалов.
Поэтому отрасль с особым вниманием следила за последними достижениями Китая в области сверхнизкотемпературных сверхпроводящих чипов.
Внутри Huawei этому придавали ещё большее значение: собрали лучшую команду и перебросили из Суншаньху в Шанхай.
В первый год их главной задачей была проверка технической осуществимости. Технический путь уже был определён: использовать плёнку FeSe на основе железного сверхпроводника, выращенную методом молекулярно-лучевой эпитаксии (MBE) на подложке SrTiO₃, для достижения сверхпроводящего состояния при температуре 100 К. Теоретически такой образец был возможен, но как на практике? Как он поведёт себя на Луне? Не только сама производительность вычислений, но и стабильность, энергопотребление и другие параметры.
Нужно было сначала изготовить образец.
При возможностях Apollo Tech, как только у них появлялся образец, его можно было отправить на Луну для испытаний. Лунная инфраструктура уже была готова: энергия обеспечена, теневые зоны исследованы, можно проводить испытания в любой момент. Всё было готово, не хватало только последнего шага.
— Инженер У, как у вас дела? — Линь Жань тоже следил за этим проектом, примерно раз в неделю проводя совещание с технической командой, сформированной из сотрудников Huawei и Apollo Tech в пропорции примерно 7:3.
Инженер У был руководителем этой технической команды, старшим инженером полупроводникового направления Huawei, уступающим по рангу только Лян Мэнсуну.
Первый месяц: — Профессор, мы начали с FeSe. В объёмном состоянии FeSe — полупроводник с критической температурой Tc всего 8 К, но монослойная плёнка за счёт интерфейсных эффектов может повысить этот показатель до 109 К. Вакуум на Луне идеально подходит для MBE-роста, исключая окисление, — доложил инженер У.
Исследователи команды в защитных очках работали с оборудованием: сначала нагревали подложку SrTiO₃ до 600°C, очищали поверхность; затем контролировали скорость испарения источников железа и селена — интенсивность пучка атомов железа составляла 0,1 монослоя в минуту, с избытком селена для соблюдения стехиометрии. В процессе роста инженер У периодически корректировал параметры:
— Следите за температурой подложки. Перегрев приведёт к несоответствию решёток и ослабит электрон-фононную связь. Целевая толщина — около 0,5 нм, один атомный слой.
После выращивания первого образца они проверили кристаллическую структуру с помощью рентгеновской дифракции (XRD): пики показывали хорошую эпитаксию, но измерение сопротивления в жидком азоте (77 К) дало температуру перехода в сверхпроводящее состояние Tc всего 50 К — намного ниже ожидаемого.
Второй месяц: — Я думаю, дело в дефектах вакансий селена, из-за которых реконструкция поверхности Ферми неполная. Инженер У, попробуйте добавить этап отжига — нагрейте до 400°C в вакууме, чтобы усилить перенос заряда на границе раздела, — посоветовал Линь Жань. — Думаю, интерфейсный эффект будет ключевым. Полярные слои SrTiO₃ индуцируют двумерный электронный газ, повышая Tc.
Это было связано с одной статьёй в Nature 2014 года, в которой упоминалось, что в системе FeSe/SrTiO₃ можно использовать интерфейсный эффект для повышения Tc с 8 К до выше 100 К.
Команда провела три итерации, меняя соотношение селена к железу с 6:1 до 8:1, и на четвёртом образце увидела прогресс: XRD показал острые пики, что свидетельствовало об идеальном соответствии решёток.
Только на третьем месяце забрезжил первый свет. Используя легирование кислородом под высоким давлением, они вызвали искажение решётки плёнки FeSe: параметр оси a увеличился с 3,76 до 3,78, усилилась электрон-фононная связь. В моделировании Tc достигла 105 К.
— Я знаю, вы все рады, но этого пока недостаточно. Нужно продолжать оптимизацию, — сказал Линь Жань. — Радиационная среда на южном полюсе Луны будет мешать куперовским парам, но низкая температура подавляет тепловой шум. Нужно интегрировать радиационный экранирующий слой — использовать легированный бором алмаз (BDD) в качестве буфера. Хотя Tc у BDD всего 11 К, его широкая запрещённая зона может блокировать космические лучи.
Они начали эксперименты по легированию: в камеру MBE подавали пучок кислорода при давлении 10⁻⁶ Торр, уровень легирования 0,1–0,2 атомных процента.
Для испытаний использовали четырёхзондовый метод измерения зависимости сопротивления от температуры: при охлаждении от 300 К в гелиевом криостате сопротивление резко падало до нуля около 110 К; измерения магнитной восприимчивости подтверждали эффект Мейснера; критическая плотность тока Jc достигала 10⁵ А/см².
— Профессор, анализ неудачных образцов показывает, что кластеры кислорода вызывают фазовое разделение, — доложил инженер У.
Линь Жань на мгновение задумался:
— Можно попробовать отрегулировать энергию кислородного пучка?
Они изменили энергию пучка с 5 эВ до 3 эВ для оптимизации однородности.
На четвёртый месяц команда наконец изготовила второй образец: чип размером 5×5 см с металлическим блеском на поверхности, интегрированный с экранирующим слоем BDD толщиной 2 мкм. При испытаниях в жидком азоте сопротивление падало до нуля, чип мог выполнять простые алгоритмы ИИ: обрабатывал умножение матриц 100×100 с эффективностью на 500% выше кремниевых аналогов, без теплового накопления.
Вся команда была на подъёме — по крайней мере, теперь было ясно, что этот путь работает. На уровне материалов это был способ превзойти кремний.
«На Земле мы не можем обогнать NVIDIA в краткосрочной перспективе, так что давайте смотреть на звёзды», — подумал Линь Жань.
Когда боевой дух команды поднялся, Линь Жань предупредил: — Это пока только наземные испытания. Микрогравитация на Луне влияет на напряжения в плёнке, нам нужно смоделировать вакуумную дегазацию.
На шестой месяц команда провела финальную верификацию в вакуумной камере.
Лаборанты в перчатках аккуратно помещали образец в испытательный стенд. Все затаили дыхание — кто-то ждал снаружи, кто-то в офисе: это был последний шаг. Если он пройдёт — образец отправится на Луну.
— Запускайте симуляцию! — скомандовал Линь Жань.
В камере создали вакуум 10⁻⁷ Торр, температуру снизили радиационным охлаждением до 100 К, лунную радиацию моделировали бомбардировкой протонами интенсивностью 10¹⁰ частиц на квадратный сантиметр в секунду. Чип подключили к тестовой схеме ИИ: загрузили модель свёрточной нейронной сети для обработки симулированных лунных изображений.
На экране сопротивление оставалось нулевым, частота ошибок вычислений <0,1%, Jc снизилась под воздействием радиации всего на 5%.
— Директор Лин, он стабилен! Интерфейсная сверхпроводимость FeSe прекрасно сохраняется в вакууме, экранирующий слой поглощает 80% излучения, куперовские пары не разрушены, — взволнованно воскликнул лаборант.
От неудач к успеху — всего полгода.
Такая скорость вызвала бы гордость у кого угодно.
И они создали не просто демонстрационный образец, а полноценный чип, способный выполнять вычисления алгоритмов искусственного интеллекта — это на порядки сложнее базового прототипа.
Линь Жань улыбнулся и зааплодировал. Это было по-настоящему оригинальное достижение — не подражание кому-то, а путь, по которому никто не ходил раньше.
Кстати, по сравнению с прорывом в фотоэлектрике, где исследователей держали изолированно, Линь Жань пользовался гораздо большей свободой и одновременно курировал множество направлений. С точки зрения разных проектов, его способности проявлялись по-разному. В фотоэлектрической группе молодые учёные восхищались его математическим даром — умением «взламывать» задачи, сводимые к математическим моделям, благодаря решению уравнений Навье-Стокса. А в проекте сверхпроводящего чипа инженер У поражался его эрудиции — казалось, Линь Жань читал все статьи, хоть сколько-нибудь связанные с темой, и мог о каждой рассказать, а его предположения неизменно оказывались верными, что порождало безоговорочное доверие команды и ускоряло работу далеко за рамки ожидаемого.
Следующие полгода испытания этого чипа продолжались: при наложении магнитного поля до 5 Тл Tc сохранялась на уровне 105 К, что соответствовало предсказаниям теории Гинзбурга — Ландау для верхнего критического поля Hc₂ ∼ Tc^1,5. При колебаниях температуры в ±5 К чип оставался стабильным, без признаков деградации. С интеграцией системы отвода тепла с сублимацией водяного льда, при тепловом потоке <1 Вт/см², чип продолжал стабильно работать.
***
Линь Жань имел аккаунты во всех крупных социальных сетях. Входящие сообщения были самыми разными — от просьб о деньгах до предложений стать мужем или любовником, от «я решил великую теорему Ферма» до «я доказал гипотезу Гольдбаха» — бесчисленное множество. Линь Жань не читал личные сообщения и редко что-то публиковал.
Пользователи подшучивали: каждый его пост вызывает землетрясение.
На этот раз, как и всегда, новое видео Линь Жаня появилось в сети без предварительного анонса.
Видео было без фоновой музыки, на удивление тихое.
Камера отдалялась от голубой дуги Земли, пронзала черноту космоса и устремлялась к кратеру Шеклтона на южном полюсе Луны. В кадре — вечная тень, полная тьма, рядом термометр показывал «100 К». В объективе появился чип, различимый невооружённым глазом.
Затем камера переключилась на лабораторное оборудование: гудела камера MBE, атомы железа и селена испарялись, слой за слоем осаждаясь на подложку SrTiO₃, формируя монослойную плёнку FeSe.
Кадры мелькали, показывая процесс разработки — без параметров, профессионалы могли уловить лишь общую картину.
Сцена испытаний: в вакуумной камере температура падает до 100 К, протонный пучок с энергией 1 МэВ бомбардирует образец; на мониторе бегут данные.
Затем кадр сменялся запуском ракеты, чип прибывал на луноходе в кратер Шеклтона.
Выложив видео, Линь Жань опубликовал пост:
«Испытания сверхпроводящего чипа прошли идеально, скоро он отправится на Луну».
А следом ещё один:
«Кстати, в этой лунной миссии будет три места для астронавтов, и мы планируем открыть одно из них. Кто хочет поехать? Я сам лично отправлюсь. Если хотите отправиться на Луну и стать свидетелями чуда вместе со мной — свяжитесь с нами.
P.S. Это недешёвое удовольствие, соразмеряйте свои возможности».