当学神系统那如同“新手大礼包”般慷慨解锁的三个核心技能与知识模块——“量子纠缠态精密构建与长时稳定技术(初级入门)”、“基于真空电子管阵列的微型化量子信息处理器逻辑架构设计(概念验证版V0.3)”以及“环境电磁场量子噪声滤波与可控激励技术(基础篇)”——如同三股蕴含着无穷智慧的洪流,狠狠地冲刷并重塑了秦风对“熊猫量子霸王机”的认知之后,他整个人都陷入了一种极度亢奋的“贤者时间”,哦不,是“科学家灵感大爆发”状态!
他感觉自己就像一个刚刚获得了神明赐予的“创世神力”的凡人,脑海中那幅原本还略显模糊和粗糙的“收音机魔改蓝图”,此刻已经变得无比清晰、无比具体、甚至连每一个螺丝钉该用什么材质、每一根导线该如何走向、每一个电子管的“量子G点”在哪里(咳咳,是最佳激励点)都了然于胸!
“完美!简直太完美了!”秦风看着自己在那张巨大的白纸上重新勾勒出的、融合了系统最新知识的“熊猫量子霸王机V0.1——最终幻想·初体验版”设计草图,脸上露出了痴迷而狂热的笑容,就差没抱着图纸亲上两口了。
这份全新的设计图,比他之前那个“用电子管当量子比特,用噪声当燃料”的初步构想,要精细了至少一百倍!它不仅明确了如何对每一只老旧电子管进行“净化”、“赋能”和“量子态初始化”,还详细规划了如何利用超导谐振腔和微波脉冲序列来实现电子管之间的可控量子纠缠与逻辑门操作,甚至还初步设计了一个基于FpGA和模拟电路的“环境噪声智能采样与相干激励模块”!
这已经不是简单的“修理”或“改造”了,这分明就是要在一台报废的古董收音机的“尸体”上,孕育出一个全新的、超越时代的“量子生命”!
然而,蓝图再牛逼,理论再完美,终究还是需要实实在在的“物质基础”来支撑。巧妇难为无米之炊,就算秦风拥有学神系统这个逆天外挂,也不可能凭空变出那些进行“量子化魔改”所必需的特殊材料。
“是时候去‘进货’了!”秦风的眼中闪过一丝狡黠的光芒。他很清楚,要想在短短两天之内,既要让宿管刘阿姨那台宝贝收音机“表面上”恢复正常,还要让它展现出一些足以让她“惊喜”的“超能力”,就必须对其实施一些“伤筋动骨”的改造。而这些改造,必然需要一些在2000年这个时代背景下,虽然稀有,但并非完全无法在燕京大学这样的顶尖学府里通过“特殊渠道”搞到微量的——“不起眼”的特殊材料。
秦风的“购物清单”其实并不算太长,但每一样都堪称“精准打击”:
极少量的高纯度低温超导材料(例如,铌钛合金线材或钇钡铜氧陶瓷粉末): 这是构建“熊猫量子霸王机”局部超低温环境(用于抑制电子管热噪声,维持量子相干态)和强磁场屏蔽(用于精确控制电子管内部磁场分布)的关键。虽然整个收音机不可能都泡在液氦里,但他可以在关键的电子管阵列周围,利用系统提供的“微型环境调控模块”和这些超导材料,制造出几个“量子绿洲”。
几片经过特殊掺杂的半导体薄膜(例如,砷化镓\/铝镓砷异质结,或者经过离子注入的硅片): 这些将用于制作微型的量子点结构或单电子晶体管,作为对“电子管量子比特”进行精密电学调控的“控制单元”,或者作为读取其量子态的“灵敏探针”。虽然他也可以直接用微波进行调控和读取,但多一种手段,就多一分成功的把握。
一些具有特异电磁响应的铁氧体或介电陶瓷(例如,YIG单晶薄膜,或者钛酸锶钡系陶瓷): 这些材料在特定的微波频率下,具有极低的损耗和极强的非线性效应,是构建高性能微波谐振腔、滤波器、环行器等“量子信号处理单元”的理想选择。它们将负责对那些从环境中“捕获”的电磁噪声进行“提纯”和“放大”,并精确地将其导向需要激励的“电子管量子比特”。
少量的高稳定性激光二极管和高灵敏度光敏传感器(例如,雪崩光电二极管Apd): 虽然主要的量子态读取方式可能是通过微波谐振腔的频率偏移,但秦风也准备了一套基于“光与物质相互作用”的辅助读取方案。在某些特殊情况下,通过激光激发电子管内部的特定能级,并探测其发出的荧光或吸收光谱,也可能获取到关于其量子态的有用信息。
这些材料,如果放在二十年后,或许可以通过正规渠道少量购买。但在2000年的华夏,尤其是对于一个“穷学生”来说,想要凑齐它们,简直比登天还难。
不过,这可难不倒拥有“学霸光环”和“黑科技视野”的秦风同学!他早就把燕京大学各个院系的实验室分布、研究方向、以及哪些实验室可能拥有这些“宝贝疙瘩”给摸得一清二楚了。
于是,一场以“科学研究”和“乐于助人”为名的“校园寻宝暨顺手牵羊(雾)”大行动,在秦风的精心策划下,悄然展开了。
第一站:物理系低温与超导实验室。
秦风的导师李元清院士,本身就是超导领域的权威。这个实验室,自然成了秦风的“首要目标”。
他先是找到了实验室负责管理材料的张师兄,一脸“学术探讨”的表情:“张师兄,我最近在研究一种新型的‘宏观量子退相干抑制’理论,需要用到一点点……嗯,大概几厘米长的铌钛超导线材,还有一丢丢……大概指甲盖那么大的钇钡铜氧的废弃样品,来验证一下我的理论模型。您看,实验室里有没有之前做实验剩下的,或者性能参数不太理想,准备报废处理的?”
张师兄看着秦风那张写满了“我是天才,我为科学狂”的脸,以及他手中那份画满了各种鬼画符般公式(其实是秦风根据系统知识随手编的,目的是为了唬人)的“理论草稿”,虽然一个字都没看懂,但不明觉厉啊!再加上秦风平日里在系里“学神”的名声在外,张师兄也不敢怠慢,大手一挥:“小师弟有志气!为科学献身,师兄必须支持!那边角落里确实有一些之前做液氦杜瓦瓶剩下的铌钛线边角料,还有几块烧结失败的钇钡铜氧靶材,你要是不嫌弃,就自己去挑吧!不过可说好了啊,这些都是‘废品’,要是搞不出名堂,可别怪师兄没提醒你!”
“谢谢师兄!您真是我的再生父母,指路明灯!”秦风立刻点头哈腰,感激涕零,然后以迅雷不及掩耳之势,从那堆“废品”中,精准地挑出了几段看起来最不起眼,但实际上纯度最高、韧性最好的铌钛线,以及几块虽然烧结失败,但局部区域晶相结构却异常完美的钇钡铜氧碎块。这些,足够他用来制作几个微型的超导磁屏蔽罩和几个小型的强磁场发生线圈了。
第二站:材料科学与工程系半导体与薄膜实验室。
这个实验室,秦风不熟。但他知道,这个实验室的带头人,是王正国院士的一位老朋友,周培源周教授,以治学严谨,但对手底下学生“自由散漫”的科研探索(只要不出大格)持鼓励态度而闻名。
秦风这次换了个策略。他先是找到了周教授手下一个正为一篇关于“量子阱中电子输运特性”的ScI论文愁得抓耳挠腮的博士师姐,然后“恰好”路过,并“不经意”地看到了师姐实验数据中一个非常隐蔽的“反常峰”。
“师姐,您这个峰位……是不是因为样品表面存在一层微米级的氧化层,导致电子在隧穿过程中的散射截面发生了非弹性变化?”秦风“一语惊醒梦中人”。
那位博士师姐先是一愣,随即如获至宝,拉着秦风讨论了半天,最后在秦风的“点拨”下,茅塞顿开,论文的思路瞬间清晰了许多。为了表示感谢,师姐非要请秦风吃饭。秦风“婉言谢绝”了,只是“顺便”提了一句,自己最近在做一个关于“单电子器件在极端环境下的可靠性研究”的小课题,需要几片……呃,做实验剩下的,或者边缘区域不太规整的,最好是已经被人遗忘在角落里落了灰的砷化镓\/铝镓砷异质结薄膜样品,以及几片掺杂浓度不太均匀的硅片废料。
“哎呀,小师弟你真是太客气了!这点小事包在我身上!”那位博士师姐此刻看秦风简直就像看救苦救难的活菩萨,立刻从自己的样品库里翻箱倒柜,找出了一堆在她看来“完全没用”的边角料和废弃样品,一股脑儿地塞给了秦风,“这些都是之前做mbE生长或者离子注入实验时剩下的,参数都不太好,你要是不嫌弃,就都拿去用吧!不够了再跟我说!”
秦风看着手里那几片闪烁着奇异光泽的半导体薄膜,心中乐开了花。这些在别人眼中的“废品”,在他手中,却能变成构建“量子点控制器”和“单电子晶体管探针”的无价之宝!
第三站:电子工程系微波与电磁兼容实验室。
这个实验室,是刘仲衡院士的地盘。秦风更是熟门熟路。
他直接找到了实验室里负责管理“高频电子元器件”的李师傅,一个五十多岁,平时最爱喝茶看报,但对真正有求知欲的年轻人非常热心的老技师。
“李师傅,忙着呢?”秦风提着一小袋刚买的热乎乎的肉包子,笑眯眯地走了进去。
“哟,是小秦啊!稀客稀客!”李师傅放下手中的《参考消息》,接过秦风递来的包子,乐呵呵地说道,“无事不登三宝殿,说吧,又想从我这儿‘淘’点什么宝贝疙瘩了?”
李师傅显然对秦风这种“雁过拔毛,寸草不生”的“科研精神”早有耳闻,也习以为常了。
“嘿嘿,还是李师傅您懂我!”秦风也不客气,直接说明了来意,“李师傅,我最近在琢磨一个……嗯,关于‘特异电磁介质在极端频率下的非线性响应’的课题,需要一些……一些具有特殊磁导率或介电常数的铁氧体材料样品,最好是那种……呃,频率特性比较偏门,平时不怎么用得上的。还有,咱们实验室不是淘汰了一批老旧的微波测试设备吗?上面有没有一些……一些还能用的高稳定性激光二极管或者雪崩光电二极管?我想拆下来研究研究它们的……呃,老化特性。”
秦风这番话说得是滴水不漏,既点明了自己“高大上”的科研方向,又暗示了自己只需要那些“没人要”的“边角料”和“废弃品”,充分展现了一个“勤俭节约、刻苦钻研”的优秀博士生形象。
“铁氧体?激光二极管?”李师傅摸了摸下巴,沉吟了片刻,然后指了指墙角一个落满了灰尘的大纸箱,“喏,那里面都是些早年间从国外进口的,或者咱们自己研发的一些特种铁氧体磁芯和介电陶瓷样品,型号都老掉牙了,性能参数也早就跟不上时代了,一直扔在那儿没人动。还有那边几个柜子里,确实有一些报废的微波功率计和光通信模块,上面应该有你要的激光管和光敏管。你自己去找吧,看着能用的就拿,只要别把实验室给拆了就行!”
“谢谢李师傅!您真是我们年轻科研工作者的指路明灯,后勤保障的总司令!”秦风立刻送上一记响亮的马屁,然后兴高采烈地扑向了那个“宝藏纸箱”和“废品柜”。
他凭借着学神系统赋予的“火眼金睛”,很快就从那堆“电子垃圾”中,精准地挑出了几块虽然不起眼,但内部晶体结构却异常完美、在高频微波下具有极低损耗和极强非线性效应的YIG单晶薄片和几颗封装完好、性能依旧稳定的雪崩光电二极管。
就这样,秦风如同一个技艺高超的“拾荒者”,又像一个目光如炬的“淘宝客”,在燕京大学各个相关的实验室之间“游走”、“串联”、“互通有无”(主要是他“有”别人的“无”),充分发挥了他“脸皮厚、嘴巴甜、脑子活、下手准”的四大“优良传统”,以“实验耗材正常申领”、“帮师兄师姐解决科研难题顺便‘借用’实验副产品”、“从废品堆里‘发掘’被遗忘的宝藏”等多种灵活机动、令人叹为观止的“合理”途径,硬是在短短一天的时间内,奇迹般地将他那份“熊猫量子霸王机V0.1原型机所需特殊材料清单”上的大部分关键物品,都凑了个七七八八!
虽然每一样材料的数量都极其微少,仅仅够他进行最基本的原型机搭建和初步实验验证,但对于秦风来说,这已经足够了!
他相信,只要能用这些“微不足道”的材料,成功点亮“熊猫量子霸王机”的第一缕“量子之火”,那么后续的资源,自然会源源不断地向他涌来!
当秦风背着一个鼓鼓囊囊的、里面装着各种“战利品”的大帆布袋,心满意足地回到自己那间位于物理系大楼偏僻角落的专属实验室时,他感觉自己就像一个刚刚完成了一次“完美打劫”的江洋大盗,浑身上下都充满了刺激的快感和丰收的喜悦。
“万事俱备,只欠东风!”秦风将那些“不起眼”的特殊材料,小心翼翼地分门别类摆放在实验台上,眼中闪烁着前所未有的自信与期待。
理论有了,技能有了,现在连关键的材料也基本到位了!
接下来,就是真正考验他“动手能力”和“创世才华”的时刻了!
他看了一眼墙上的时钟,距离宿管刘阿姨给的“两天之期”,还剩下不到一天半的时间。
时间,依旧紧迫!
但秦风的心中,却充满了前所未有的豪情壮志!
“熊猫量子霸王机……”他伸出手,轻轻抚摸着那台静静躺在实验台中央的熊猫牌收音机,嘴角勾起一抹自信而略带疯狂的笑容,“你的‘量子飞升’之路,马上就要开始了!准备好,迎接来自二十一世纪……呃,不对,是来自‘未来’的洗礼吧!”
一场注定要颠覆整个计算机科学史的“鬼斧神工”般的极限微操,即将在他手中,拉开最华丽的序幕!