Глава 54: Создание нанопроводов (майорановских фермионных кубитов)

После того, как ему вручили ключ от лаборатории, он обратился к своей службе безопасности и сказал: «Я, вероятно, не покину лабораторию около месяца, организуйте свои смены соответственно, и не забудьте принести мне еду, используйте это для своих нужд». нужны, пока я в лаборатории», — сказал Арон, вручая им дебетовую карту для использования.

Закончив давать инструкции, он вскоре вернулся в лабораторию, надев одежду, необходимую для чистой комнаты, в которую собирался войти и приступить к работе.

Закрыв за собой дверь, он достал телефон из кармана и подключил его к одному из компьютеров в комнате с помощью USB-кабеля.

«Нова, пора работать», — сказал Арон, давая Нове сигнал подключиться к компьютерам лаборатории, чтобы она могла быть его ассистентом.

[Я закончил, сэр] Нова ответила вскоре после того, как захватила все компьютеры и машины в лаборатории.

«Хорошо, давайте создадим для вас мозг побольше»,

«Теперь мы начинаем с создания майорановских фермионных кубитов, и для этого нам нужно создать майорановские фермионы»

Создание майорановских фермионов — ключевой шаг в разработке кубитов для квантового чипа, который он хотел создать.

Майорановские фермионы — это частицы, которые сами по себе являются античастицами и обладают уникальными свойствами, которые делают их идеальными для использования в кубитах.

В отличие от обычных частиц, майорановские фермионы подчиняются неабелевой статистике.

Это означает, что при обмене двух майорановских фермионов результат зависит от порядка, в котором происходит обмен. Это свойство важно для выполнения топологических квантовых вычислений.

Чтобы создать майорановские фермионы, Ему нужно было изготовить нанопроволоку из полупроводникового материала арсенида индия.

Он начал этот процесс с попытки вырастить нанопроволоку, используя метод молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ).

Поместив арсенид индия в машину и закрыв дверцу, Арон сказал: «Создайте вакуумную камеру и нагрейте полупроводниковый материал, затем дайте ему конденсироваться на подложке и образовать тонкую пленку».

[Да, сэр] Нова ответила и запустила машину, начав удалять из нее воздух, чтобы создать вакуум и начать следующий процесс.

Арон, наблюдавший за процессом, добавил: «Обязательно следите за параметрами машины, чтобы мы могли найти оптимальные настройки, которые мы можем использовать».

[Да, сэр, но с первой попытки может быть сложно найти оптимальную настройку машины.] Нова сообщила об этом Арону, чтобы он не терял надежд.

«Я знаю, не беспокойся о неудаче». Сказал Нова, садясь перед другим компьютером, и сказал: «Отправьте копию моей IDE (программы, используемой для написания, тестирования и отладки кода) на этот компьютер»

Нова сделала, как просили, и отправила копию Aron IDE на компьютер, на котором он сидел, со своих серверов.

[Вы разрабатываете что-то еще, пока ждете завершения процесса?] — спросила Нова.

«Да, я пишу прошивку для квантового чипа», — ответил Арон на вопрос Новы, а затем начал печатать как пулемет.

Строки и строки кода в prometheus++ выглядели так, будто они были написаны машиной, никаких ошибок не было допущено с тех пор, как он начал вводить инструкции.

Ему не нужно было ни о чем останавливаться и думать, потому что все усваивалось в его голове, когда он покупал знания в системном магазине.

Несмотря на то, что prometheus++ к тому времени, как прошел час, смог написать множество инструкций всего в коротких строках, Арон написал более 97 тысяч строк кода, и он не проделал даже четверти четверти пути.

Что касается Новы, то она не завершила даже половины своего первого испытания по созданию майорановских фермионов.

7 часов спустя.

«Сэр, дело сделано», — сказала Нова Арону через громкоговорители лаборатории.

Арон, который был в зоне, наконец остановился, набрав еще несколько строк, когда ему позвонила Нова.

«Хорошо, теперь давайте посмотрим на результаты». Сказал Арон, направляясь к машине MBE.

Удалив созданную Новой нанопроволоку Саида, он подошел к электронному микроскопу и вставил ее.

«Можешь начинать», — сказал он Нове после того, как закончил вставлять нанопроволоку в микроскоп.

Нова начала делать изображения нанопроволоки и показывать результаты на экране перед Ароном.

Арон просмотрел изображения и был слегка разочарован, обнаружив, что нанопроволока была очень дефектной.

Хотя он ожидал неудачи с первой попытки, у него все еще была слабая надежда на успех с первой попытки.

«Покажите мне параметры машины в то время, когда нанопроволока была идеальной», — сказал Арон, желая узнать, что изменилось, что привело к появлению дефектов на нанопроволоке.

Нова сделала, как просили, и показала Арону то, о чем он просил. Просмотрев параметры, он спросил: «Что произошло на этой временной шкале?»

Он спросил об этом, потому что параметры зашкалили в тот период, когда, казалось, появилось большинство дефектов.

[Кажется, у Машины были проблемы с поддержанием постоянного контроля над мощностью в течение длительного периода времени]

«Возьмите на себя контроль над питанием и все другие вещи, которые, по-видимому, вызвали дефекты», — сказал Арон, узнав, что вызвало дефекты.

[Да, сэр.] Нова немедленно взял на себя контроль над всей машиной, а не только над тем, что Арон попросил его взять на себя. Она хотела избежать дальнейших шансов возникновения других проблем.

Арон во второй раз поместил арсенид индия в машину и закрыл дверцу машины.

«Начать процесс» Сказал он и дождался начала процесса, после чего вернулся к компьютеру, чтобы продолжить запись прошивки.

Два часа спустя.

[Сэр, вам нужно поесть] Нова напомнила Арону, что он не ел уже более 9 часов.

Pαndα`noν?1—coM «Спасибо», сказал Арон, выходя из лаборатории, чтобы поесть на улице, так как он не мог принести еду, так как в лаборатории чистое помещение, и ничего, даже пыль, не допускается, чтобы избежать загрязнения машины. .

5 часов спустя.

[Сэр, процесс завершен] Нова позвала Арона, который вернулся к своей рутине набора текста после того, как поел на улице с охранниками.

Арон снова встал со стула и повторил процесс удаления нанопроволок и помещения их в электронные микроскопы.

«Ого!» Арон не мог не подпрыгнуть от радости, когда проверил результаты и обнаружил, что они идеальны и не имеют дефектов, как ему и было нужно.

[Поздравляем, сэр] Нова поздравила Арона с успехом в создании его первых идеальных нанопроводов.

«Ты выполнил большую часть тяжелой работы, возьми еще и несколько баллов»

[Спасибо, сэр.]

Убедившись, что нанопроволоки находятся в таком состоянии, как ему нужно, он взял их и перенес в другую машину, которую начал использовать для приведения нанопроволок в контакт со сверхпроводником.

Машина сделала это, нанеся тонкий слой сверхпроводящего материала ниобия поверх нанопроволок.

Когда провода и сверхпроводящий материал вступают в контакт, сверхпроводящий материал индуцирует сверхпроводимость в нанопроволоке, что приводит к созданию кубитов майорановских фермионов на концах нанопроволок.

После этого он поместил кубиты в морозильник и вернулся, чтобы продолжить создание очередной партии нанопроводов, поскольку тех, что он сделал, было недостаточно для удовлетворения его требований.

….