Тепло… Холодно… Горячо… Эти слова известной игры можно использовать для описания работы вычислительного устройства, разработанного сотрудниками Национального Сингапурского университета.

Мы рассказывали о приборах и машинах для вычислений, состоящих из хитроумных комбинаций валов, шестеренок и храповиков. Существуют комбинации катящихся по желобкам и сталкивающихся шариков, текущих по трубочкам вместе с жидкостью пузырьков.

Очередь дошла и до использования фононов — то есть частиц тепловой энергии. Вместо источника электрической энергии в таком тепловом компьютере должны быть нагреватель и холодильник. А между ними — элементы, подобные диодам и транзисторам электронных схем. Первый такой нелинейный тепловой прибор — температурный диод, теплопроводность которого различна в двух противоположных направлениях, был предсказан теоретиками еще в конце прошлого века. А в 2006 году его успешно реализовала на практике международная команда исследователей, работавших в Беркли. Этот диод представляет собой нанотрубку из углерода или нитрида бора с большим количеством примесей, неравномерно распределенных по ее длине. Сложный, нелинейный характер колебаний атомов в подобной трубке, способной выдержать температуры в тысячи градусов, придает элементу одностороннюю проводимость тепла.

Сингапурские же исследователи показали, что, соединив определенным образом три подобные нанотрубки, можно создать аналог транзистора, в котором поток тепла от одной трубки к другой — от истока к стоку — будет зависеть от температуры третьей трубки — регулятора. Первый «тепловой» транзистор был изготовлен учеными летом 2007 года, но пока, правда, в нем потоком тепла управляет не температура, а напряжение на затворе.

Так выглядит тепловой транзистор.

Тем не менее, энтузиасты нового направления уверены, что вскоре им удастся создать и настоящий тепловой триод. Имея же в наличии диоды и триоды, уже нетрудно создать логические вентили.

В быстродействии такие логические устройства не смогут конкурировать с электронными. Хотя бы уже потому, что тепло не может распространяться так же быстро, как электронные или оптические сигналы. Зато подобные логические устройства способны функционировать, например, при температурах в сотни, а то и тысячи градусов, что не под силу никакой другой электронной технике.