Агентура из числа канадцев и британцев была полностью изолирована, а советские связные спешно выехали из страны к себе домой. Операция была свернута, и американцы могли надеяться, что защита их национальной атомной программы осталась ненарушенной. Все считали, что Советам потребуется от десяти до двадцати лет для восстановления паритета своими силами, а этого времени Америке будет достаточно, чтобы накопить значительный запас атомного оружия.
Однако осенью 1949 года американские исследователи зафиксировали признаки атомного взрыва в районе советской Средней Азии. В сентябре того же года президент Трумэн выступил с заявлением о том, что Советский Союз взорвал атомную бомбу. В ответ на это ТАСС разъяснило, что труженики Казахстана приступили к земляным работам по строительству плотин и рытью каналов, и при этом добавило, что СССР уже два года назад решил проблему атомного оружия. Что бы тогда ни думали по поводу заявления ТАСС, стало ясно, что с американской монополией на атомное оружие покончено всего лишь за четыре года. Конечно, США все еще обладали превосходством в потенциале устрашения, который насчитывал две сотни атомных бомб. Однако психологическая травма для американцев была ужасной. Все спрашивали себя, каким образом разоренный войной Советский Союз смог так быстро ликвидировать свое отставание. Был ли секрет создания бомбы похищен?
В январе 1950 года один из сотрудников Научно-исследовательского центра по атомной энергии в Харуэлле (Великобритания) Клаус Фукс был арестован и обвинен в передаче секретов Советскому Союзу. Выяснилось, что он коммунист и в течение долгих лет активно боролся с нацистами в своей родной Германии. В 1933 году он бежал от нацистов в Великобританию, где начал блестящую карьеру ученого в области ядерной физики. После того как нацисты в 1941 году напали на СССР, он предложил свои услуги большевикам, для которых стал ценным агентом. Двумя годами позднее он вместе с группой британских ученых переезжает в Соединенные Штаты для работы в проекте «Манхэттен». В Лос-Аламосе Фукс поступает в отдел теоретических исследований группы Ханса Бете и работает в ней с 1944 по 1946 год. В исторический июльский день 1945 года он присутствует в пустыне Аламогордо при взрыве первой атомной бомбы, который показался ареопагу ученых видением из Апокалипсиса. На своем процессе в марте 1950 года в лондонском суде Олд-Бейли, в ходе которого Фукс полностью признал предъявленные ему обвинения, выяснилось, что советские разведывательные службы проникли в самое сердце американских ядерных исследований. Секрет атомной бомбы был похищен.
Подобный финал так подействовал на президента Трумэна, что он санкционировал начало производства новой, более мощной бомбы, хотя ее первоначальная конструкция не прошла необходимых испытаний и впоследствии оказалась недоработанной. Новую систему оружия последовательно называли супербомбой, термоядерной бомбой, водородной бомбой и просто бомбой «Н» (Эйч). Это фантастическое оружие, переданное в производство в условиях поспешного пересмотра проекта, было таких размеров, что атомная бомба служила для него детонатором, а его мощность в тысячу раз превосходила мощность бомбы, уничтожившей японский город Хиросима. Вполне естественно, что как только Соединенные Штаты включились в программу производства водородной бомбы, Советскому Союзу не оставалось ничего другого, как последовать за ними. Гонка вооружений пошла полным ходом.
Через несколько месяцев в том же 1950 году ФБР арестовало Джулиуса и Этель Розенберг. Эти двое, коренные американцы, вызвали большее ожесточение против себя соотечественников, чем немецкий беженец Клаус Фукс. Павел Судоплатов увидел в супругах Розенберг «наивную пару, которая горячо хотела сотрудничать и работала для нас по идеологическим мотивам», но «сыграла второстепенную роль в передаче атомных секретов советским секретным службам». Он считает себя особо компетентным в вопросах атомной разведки на том основании, что с 1945 по 1946 год руководил специальным подразделением НКВД по разведдеятельности в области атомной проблематики. Но, как указывалось во введении, его взгляды на атомную разведку оказались весьма спорными.