Getting a Technology System in Modern Day Novel — Capítulo 54: CAPÍTULO 54 - Criando Nanofios (Qubits de Férmions Majorana)

Traduzido usando o ChatGPT

Depois de receber a chave do laboratório, ele se virou para sua equipe de segurança e disse: “Provavelmente não sairei do laboratório por cerca de um mês, organizem seus turnos de acordo. E não se esqueçam de trazer minhas refeições, usem isso para suas necessidades enquanto estou no laboratório”, disse Aron, entregando-lhes um cartão de débito para uso deles.

Após dar suas instruções, ele voltou para o laboratório usando roupas necessárias para a sala limpa em que estava prestes a entrar e começar seu trabalho.

Após fechar a porta atrás de si, ele retirou o celular do bolso e o conectou a um dos computadores da sala usando um cabo USB.

“Nova, é hora de trabalhar”, disse Aron, sinalizando para que Nova se conectasse aos computadores do laboratório e se tornasse sua assistente.

[Já terminei, senhor], respondeu Nova logo após assumir o controle de todos os computadores e máquinas do laboratório.

“Ok, vamos criar um cérebro maior para você”,

“Agora começamos com a criação dos qubits de férmions Majorana e para isso precisamos criar o férmion Majorana”

A criação de férmions Majorana é um passo fundamental no desenvolvimento de qubits para o chip quântico que ele queria criar.

Férmions Majorana são partículas que são suas próprias antipartículas, e possuem propriedades únicas que as tornam ideais para uso em qubits.

Ao contrário de partículas comuns, os férmions Majorana obedecem a estatísticas não-abelianas.

Isso significa que quando dois férmions Majorana são trocados, o resultado depende da ordem em que a troca ocorre. Essa propriedade é importante para realizar computação quântica topológica.

Para criar férmions Majorana, ele precisava fabricar um nanofio feito de um material semicondutor, o arseneto de índio.

Ele começou esse processo tentando crescer o nanofio usando uma técnica chamada epitaxia por feixe molecular (MBE).

Após colocar o arseneto de índio na máquina e fechar a porta, Aron disse: “Crie uma câmara de vácuo e aqueça o material semicondutor, permitindo que ele se condense em um substrato e forme um filme fino.”

[Sim, senhor], respondeu Nova e iniciou a máquina removendo o ar para criar um vácuo e iniciar o próximo processo.

Aron, que estava observando o processo, acrescentou: “Certifique-se de ficar de olho nos parâmetros da máquina para encontrarmos as configurações ideais que podemos usar.”

[Sim, senhor, mas pode ser difícil encontrar a configuração ideal da máquina na primeira tentativa.] Nova informou a Aron, para que ele não crie expectativas muito altas.

“Eu sei, não se preocupe com o fracasso”, disse Nova enquanto se sentava em frente a outro computador e disse: “Envie uma cópia do meu IDE (programas usados para escrever, testar e depurar código) para este computador.”

Nova fez como foi pedido e enviou uma cópia do IDE de Aron para o computador em que ele estava sentado, a partir dos servidores dela.

[Você está desenvolvendo algo mais enquanto espera o processo terminar?] Nova perguntou.

“Sim, estou escrevendo o firmware para o chip quântico”, respondeu Aron à pergunta de Nova e começou a digitar rapidamente.

Linhas e linhas de código em prometheus++ começaram a aparecer como se estivessem sendo escritas por uma máquina, sem nenhum erro desde que ele começou a digitar as instruções.

Ele não precisava parar e pensar em nada, pois tudo estava assimilado em sua mente quando ele comprou o conhecimento na loja do sistema.

Apesar de prometheus++ ser capaz de escrever muitas instruções em poucas linhas, quando uma hora se passou, Aron já tinha mais de 97 mil linhas de código e nem mesmo um quarto do trabalho estava concluído.

Quanto a Nova, ela nem sequer havia terminado metade de sua primeira tentativa de criar férmions Majorana.

7 horas depois.

[Senhor, está pronto], disse Nova a Aron pelos alto-falantes do laboratório.

Aron, que estava concentrado, finalmente parou de digitar depois de escrever mais algumas linhas quando Nova o chamou.

“Ok, agora vamos dar uma olhada nos resultados”, disse Aron enquanto se dirigia à máquina MBE.

Após remover o nanofio criado por Nova, ele se dirigiu ao microscópio eletrônico e o inseriu.

“Você pode começar”, disse a Nova depois de terminar de inserir o nanofio no microscópio.

Nova começou a tirar imagens do nanofio e mostrar os resultados na tela em frente a Aron.

Aron examinou rapidamente as imagens e ficou um pouco desapontado ao descobrir que o nanofio estava muito defeituoso.

Embora ele esperasse um fracasso em sua primeira tentativa, ele ainda tinha uma pequena esperança de ter sucesso logo de cara.

“Mostre-me os parâmetros da máquina durante o tempo em que o nanofio saiu perfeito”, Aron disse querendo saber o que mudou para causar os defeitos nos nanofios.

Nova fez como foi pedido e mostrou a Aron o que ele pediu. Depois de analisar os parâmetros, ele perguntou: “O que aconteceu nesse período?”

Ele perguntou isso porque os parâmetros ficaram descontrolados durante um período em que a maioria dos defeitos parecia ter aparecido.

[A máquina parece ter tido problemas para manter o controle de potência constante por um longo período de tempo]

“Assuma o controle do controle de potência e de todas as outras coisas que pareceram causar os defeitos”, disse Aron depois de descobrir o que causou os defeitos.

[Sim, senhor.] Nova imediatamente assumiu o controle de toda a máquina e não apenas do que Aron pediu. Ela queria evitar mais chances de surgirem outros problemas.

Aron colocou o arseneto de índio na máquina pela segunda vez e fechou a porta da máquina.

“Inicie o processo”, disse ele e aguardou o início do processo, em seguida, voltou para o computador para continuar escrevendo o firmware.

Duas horas depois.

[Senhor, você precisa comer], lembrou Nova a Aron que ele não havia comido por mais de 9 horas.

“Obrigado”, disse Aron, saindo do laboratório para comer fora, pois não podia levar comida devido ao laboratório ser uma sala limpa e nada, nem mesmo poeira, era permitido para evitar a contaminação da máquina.

5 horas depois.

[Senhor, o processo está concluído], chamou Nova por Aron que voltou à sua rotina de digitação depois de comer sua comida fora com os guardas.

Aron levantou-se da cadeira mais uma vez e repetiu o processo de remover os nanofios e colocá-los nos microscópios eletrônicos.

“Uau”, Aron não pôde deixar de pular de alegria quando verificou os resultados e descobriu que estavam perfeitos e sem defeitos, como ele precisava.

[Parabéns, senhor], Nova parabenizou Aron por ter conseguido fazer seus primeiros nanofios perfeitos.

“Você fez a maior parte do trabalho duro, leve também algum crédito”

[Obrigado, senhor].

Depois de garantir que os nanofios estavam como ele precisava, ele os pegou e os levou para outra máquina que ele começou a usar para colocar os nanofios em contato com um supercondutor.

A máquina fazia isso depositando uma fina camada do material supercondutor nióbio em cima dos nanofios.

Quando os fios e o material supercondutor entram em contato, o material supercondutor induz a supercondutividade no nanofio, o que resulta na criação dos qubits de férmions Majorana na extremidade dos nanofios.

Depois disso, ele colocou os qubits em um congelador e voltou para continuar a criação de outro lote de nanofios, pois os que ele fez não eram suficientes para atender suas demandas.