Использование "запрещённого состояния" (или метастабильности) на практике — тема малоизученная в стандартной цифровой логике, но потенциально интересная для нестандартных вычислений. Разберём несколько примеров, где можно использовать метастабильные единицы (МСЕ), такие как RS-триггеры с объединёнными входами R = S.

1. Генератор случайных чисел (метастабильный источник энтропии)
Если ввести триггер (например, из 74LS279) в метастабильное состояние и затем "сбросить" его в момент, когда тактовый сигнал подан на считывающий элемент, выходное значение будет случайным.
Это связано с тем, что физические шумы (тепловой, электромагнитные помехи) определяют, в какое состояние он перейдёт.
Применение:

• ✔ Криптографические генераторы случайных чисел.

• ✔ Физические модели случайности в вычислениях.

• ✔ Исследования в квантовых вычислениях (аналог квазиквантовых эффектов).

2. Осциллятор с непредсказуемыми частотными характеристиками
Метастабильный триггер может переходить из одного состояния в другое с "дрожанием" частоты из-за изменений задержек.
В отличие от стабильных генераторов (на инверторах или LC-контуре), частота колебаний будет зависеть от малых внешних воздействий.
Применение:

• ✔ Симуляция хаотических процессов.

• ✔ Биологически правдоподобные модели (нервная система, биоритмы).

• ✔ Встроенные источники детерминированного хаоса (например, для тестирования помехоустойчивости систем).

3. Клеточный автомат с неопределёнными переходами (квазиквантовый автомат)
В классических клеточных автоматах каждое состояние клетки чётко определяется входными данными.
Но если обновление клетки зависит от метастабильного триггера, то переходы становятся стохастическими.
Применение:

• ✔ Симуляция квантовых эффектов (где вероятность важнее детерминизма).

• ✔ Моделирование биологических процессов (развитие тканей, рост бактерий).

• ✔ Эксперименты с самоорганизующимися системами.

4. "Нейросеть" с метастабильными нейронами
Обычные искусственные нейросети работают с плавными весами.
Но можно создать "нейрон" спайковой нейросети, у которого метастабильность влияет на процесс принятия решений (например, вероятность активации определяется шумами).
Применение:

• ✔ Моделирование биологических нейронов с шумами.

• ✔ Стохастические нейросети (например, для аппаратных генераторов вероятностных моделей).

5. Аналог "квантового" детектора
Можно создать датчик, который "чувствует" слабые внешние воздействия, переводящие его из метастабильного состояния в устойчивое.
Применение:

• ✔ Чувствительные сенсоры (например, регистрации слабых электрических или магнитных полей).

• ✔ Имитация квантового детектора (где результат измерения определяется внешними факторами).

Пример схемы:

1. RS-триггер (74LS279) в метастабильном режиме.

2. Воздействие (например, слабый сигнал от датчика) изменяет вероятность перехода в 0 или 1.

3. Считывание состояния триггера даёт "квантовый" результат.

Вывод
Хотя метастабильные состояния обычно считаются нежелательными, их можно использовать для:

• ✔ Генерации случайности (ГСЧ, стохастические системы).

• ✔ Создания хаотичных генераторов.

• ✔ Моделирования квантовых и биологических процессов.

• ✔ Экспериментов с вероятностными вычислениями.

Если цель — исследование хаоса и неопределённости в вычислениях, то МСЕ (метастабильные единицы) на базе 74LS279 или других триггеров — отличный инструмент.