الفصل 54: إنشاء الأسلاك النانوية (الكيوبتات الكمومية لفرميونات الماجورانا)
بعد أن تم تسليمه مفتاح المختبر، التفت إلى فريقه الأمني وقال "ربما لن أغادر المختبر لمدة شهر تقريبًا، قم بترتيب مناوباتك وفقًا لذلك، ولا تنس أن تحضر لي وجباتي، استخدم هذا من أجلك". "احتياجاتي أثناء وجودي في المختبر" قال آرون أثناء تسليمهم بطاقة الخصم لاستخدامها.
وبعد أن انتهى من إعطاء تعليماته، عاد إلى المختبر بعد وقت قصير من ارتداء الملابس اللازمة للغرفة النظيفة التي كان على وشك الدخول إليها وبدء عمله.
وبعد أن أغلق الباب خلفه، أخرج هاتفه من جيبه وقام بتوصيله بأحد أجهزة الكمبيوتر الموجودة في الغرفة باستخدام كابل USB.
"نوفا، حان وقت العمل" قال آرون كإشارة إلى نوفا لتوصيل نفسها بأجهزة الكمبيوتر في المختبر حتى تكون مساعدته.
[لقد انتهيت يا سيدي] ردت نوفا بعد وقت قصير من توليها جميع أجهزة الكمبيوتر والآلات في المختبر.
"حسنًا، لنصنع لك عقلًا أكبر"
"الآن نبدأ بإنشاء كيوبتات فرميون ماجورانا ولهذا نحتاج إلى إنشاء فرميون ماجورانا"
يعد إنشاء فرميونات ماجورانا خطوة أساسية في تطوير الكيوبتات للرقاقة الكمومية التي أراد إنشاءها.
فرميونات ماجورانا هي جسيمات مضادة للجسيمات الخاصة بها، ولها خصائص فريدة تجعلها مثالية للاستخدام في الكيوبتات.
على عكس الجسيمات العادية، تخضع فرميونات ماجورانا للإحصائيات غير الأبيلية.
وهذا يعني أنه عند تبادل فرميونات ماجورانا، فإن النتيجة تعتمد على الترتيب الذي يتم به التبادل. هذه الخاصية مهمة لإجراء الحسابات الكمومية الطوبولوجية.
لإنشاء فرميونات ماجورانا، كان بحاجة إلى تصنيع سلك نانوي مصنوع من زرنيخيد الإنديوم، وهو مادة شبه موصلة.
بدأ هذه العملية من خلال محاولة تنمية الأسلاك النانوية باستخدام تقنية تسمى تنضيد الشعاع الجزيئي (MBE).
بعد وضع زرنيخيد الإنديوم في الآلة وإغلاق الباب، قال آرون "قم بإنشاء غرفة مفرغة وقم بتسخين المادة شبه الموصلة ثم اتركها تتكثف على الركيزة وتشكل طبقة رقيقة."
[نعم يا سيدي] ردت نوفا وبدأت في تشغيل الآلة من خلال البدء في إزالة الهواء الموجود فيها لإنشاء فراغ وبدء العملية التالية.
وأضاف آرون، الذي كان يراقب العملية، "تأكد من مراقبة معلمات الجهاز حتى نتمكن من العثور على الإعدادات المثالية التي يمكننا استخدامها."
[نعم يا سيدي، ولكن قد يكون من الصعب العثور على الإعداد الأمثل للجهاز من المحاولة الأولى.] أبلغت نوفا آرون، حتى لا يرفع آماله.
"أعلم، لا تقلق بشأن الفشل." قال نوفا وهو يجلس أمام جهاز كمبيوتر آخر وقال "أرسل نسخة من IDE الخاص بي (البرامج المستخدمة للكتابة والاختبار وتصحيح الأخطاء) إلى هذا الكمبيوتر"
فعلت نوفا ما طلبته وأرسلت نسخة من Aron IDE إلى الكمبيوتر الذي جلس عليه من خوادمها.
[هل تقوم بتطوير شيء آخر أثناء انتظار انتهاء العملية؟] سألت نوفا.
"نعم، أنا أكتب البرنامج الثابت للشريحة الكمومية" أجاب آرون على سؤال نوفا ثم بدأ في الكتابة مثل المدفع الرشاش.
تظهر الأسطر والأسطر البرمجية في prometheus++ وكأنها مكتوبة بواسطة الآلة، ولم يتم ارتكاب أي أخطاء على الإطلاق منذ أن بدأ في كتابة التعليمات.
لم يكن عليه أن يتوقف ويفكر في أي شيء لأن كل شيء تم استيعابه في رأسه عندما اشترى المعرفة من متجر النظام.
على الرغم من قدرة بروميثيوس++ على كتابة العديد من التعليمات في سطور قصيرة فقط بعد مرور ساعة، كان آرون قد كتب أكثر من 97 ألف سطر من التعليمات البرمجية ولم ينجز حتى ربع ربع الطريق.
أما بالنسبة لنوفا، فهي لم تنته حتى من منتصف تجربتها الأولى في تصنيع فرميونات ماجورانا.
...
بعد 7 ساعات.
[سيدي، لقد تم الأمر] قالت نوفا لآرون عبر مكبرات الصوت في المختبر.
توقف آرون، الذي كان في المنطقة، أخيرًا بعد كتابة بضعة أسطر أخرى عندما اتصلت به نوفا.
"حسنا الآن دعونا نلقي نظرة على النتائج." قال آرون أثناء توجهه إلى جهاز MBE.
بعد إزالة السلك النانوي سعيد الذي أنشأته نوفا، توجه إلى المجهر الإلكتروني وأدخله فيه.
"يمكنك البدء"، قال لنوفا بعد أن انتهى من إدخال السلك النانوي في المجهر.
بدأت نوفا في التقاط صور للأسلاك النانوية وإظهار النتائج على الشاشة أمام آرون.
قام آرون بتصفح الصور وشعر بخيبة أمل بعض الشيء بعد أن اكتشف أن السلك النانوي كان معيبًا للغاية.
وعلى الرغم من أنه توقع الفشل في محاولته الأولى، إلا أنه كان لا يزال لديه أمل ضئيل في النجاح في محاولته الأولى.
"أرني معلمة الآلة خلال الوقت الذي ظهرت فيه الأسلاك النانوية بشكل مثالي" قال آرون وهو يريد معرفة ما الذي تغير ليتسبب في ظهور العيوب على الأسلاك النانوية.
فعلت نوفا ما طلب وأظهرت لآرون ما طلبه. بعد الاطلاع على المعلمات سأل "ماذا حدث في هذا الجدول الزمني"
لقد سأل ذلك لأن المعلمات أصبحت جامحة خلال الفترة التي ظهرت فيها معظم العيوب.
[يبدو أن الجهاز يواجه مشكلة في الحفاظ على التحكم المستمر في الطاقة لفترة طويلة من الزمن]
قال آرون بعد معرفة سبب العيوب: "تولى السيطرة على قوتها وكل الأشياء الأخرى التي يبدو أنها تسببت في العيوب".
[نعم يا سيدي.] تولت نوفا على الفور السيطرة على الآلة بأكملها، وليس فقط ما طلب منه آرون توليه. لقد أرادت تجنب أي فرص أخرى لظهور مشاكل أخرى.
وضع آرون زرنيخيد الإنديوم في الآلة للمرة الثانية وأغلق باب الآلة.
"ابدأ العملية" قال وانتظر حتى تبدأ العملية، ثم عاد إلى الكمبيوتر لمواصلة كتابة البرنامج الثابت.
بعد ساعتين.
[سيدي أنت بحاجة إلى تناول الطعام] ذكّرت نوفا آرون بأنه لم يأكل منذ أكثر من 9 ساعات.
"شكرًا" قال آرون عندما غادر المختبر لتناول الطعام بالخارج لأنه لم يتمكن من إحضار الطعام نظرًا لأن المختبر عبارة عن غرفة نظيفة ولا يُسمح بأي شيء حتى الغبار لتجنب تلوث الجهاز.
...
بعد 5 ساعات.
[سيدي، تمت العملية] اتصلت نوفا بآرون الذي عاد إلى روتين الكتابة بعد تناول طعامه في الخارج مع الحراس.
وقف آرون من كرسيه مرة أخرى وكرر عملية إزالة الأسلاك النانوية ووضعها في المجاهر الإلكترونية.
"Woooh" لم يستطع آرون إلا أن يقفز من الفرح عندما قام بفحص النتائج واكتشف أنها كانت مثالية وخالية من العيوب كما كان في حاجة إليها.
[تهانينا سيدي] هنأت نوفا آرون على نجاحه في صنع أول أسلاك نانوية مثالية.
"لقد قمت بمعظم العمل الشاق، احصل على بعض الاعتمادات أيضًا"
[شكرا لك سيدي.]
وبعد التأكد من أن الأسلاك النانوية كانت كما أرادها، أخذها وأحضرها إلى جهاز آخر بدأ في استخدامه لجعل الأسلاك النانوية على اتصال مع موصل فائق.
قامت الآلة بذلك عن طريق ترسيب طبقة رقيقة من مادة النيوبيوم فائقة التوصيل فوق الأسلاك النانوية.
عندما تتلامس الأسلاك والمواد فائقة التوصيل، فإن المادة فائقة التوصيل تحفز الموصلية الفائقة في الأسلاك النانوية مما يؤدي إلى إنشاء كيوبتات فرميونات ماجورانا في نهاية الأسلاك النانوية.
بعد ذلك، وضع الكيوبتات في المُجمد وعاد لمواصلة إنشاء مجموعة أخرى من الأسلاك النانوية، حيث أن تلك التي صنعها لم تكن كافية تقريبًا لتلبية متطلباته.
....