風華[16](前往斯坦福。...)(2 / 2)

黑科技進修手冊 木兮娘 16094 字 11個月前

下午兩點,崔川和他們去上課。盛明安進入更深層的思考,時間一點一滴的過去,紙簍裡的紙團肉眼可見的添滿、溢出,到滿地都是。

深夜,崔川和三人回來睡覺。

盛明安熬夜到一點才上床睡,第二天上專業課,滿腦子都是黑科技程序播放的視頻。

忽然身旁有人懟了他胳膊,他回過神,旁邊的女孩小聲道歉。

盛明安搖搖頭表示沒什麼,沒有搭話,正要再繼續卻聽講台上的教授提了一嘴:“拉比振蕩……”

拉比振蕩?!

盛明安抬眼,腦中漆黑的世界陡然閃過一道光,光劈開了困擾多日的混沌,使他原先斷斷續續的靈感此刻統統聯係到一起。

仿佛生鏽的、走不動的智慧機器轟隆隆作響,大大小小的精致齒輪鋸齒一個接一個的吻合、推動,啟動整個大腦思考機製。

他趕緊翻出草稿本寫下‘拉比振蕩’四個人,然後根據拉比振蕩的原理、再結合超導實驗飛速設計方案。

拉比振蕩即當一束激光脈衝打入物質中,從而引起物質微觀粒子發生周期性能級躍遷。

由於原子可逆,因此原子在上下能級來回振蕩,即為拉比振蕩效應。

由拉比振蕩效應可以得出粒子在能級1或2的概率,能級1的概率符合P1=Cos(ωt)。

拉比振蕩其實就是驗證了量子躍遷的能級分立和隨機躍遷,還是用最熟悉的例子解釋:薛定諤的貓。

拉比振蕩中粒子在能級1的概率套入公式P1=Cos(ωt)即出現一個餘弦函數圖,某個時刻粒子絕對在能級1、某個時刻絕對在能級2。

但也有某個時刻可能在能級1或2,概率五五開。

和薛定諤的貓是生是死一樣五五開,但進一步闡述了量子力學,即某個時刻貓一定生、某個時刻貓一定死,或者某個時刻概率50%的可能生、可能死。

這時候就向前確定了概率的概念。

隻要找到概率,再向前、向前、更向前走,不斷縮小概率,說不定就能找到一個隱變量!

即沒有被發現的某種物理機製決定著量子躍遷的規律。

當然一旦找到這個隱變量,那麼現代物理學支柱之一的量子力學就可以被徹底推翻了。

利用拉比振蕩的原理做一個超導實驗,尋找這個概率――

但是按照黑科技程序給出的視頻,不像是為了推倒量子力學?

盛明安疑惑一陣後,選擇拋開對結論的假設,完全投入到實驗方案的設計中。

直到一天課程結束,他才拿著這份設計去找朱教授申請使用超導實驗室。

朱教授很驚訝:“這麼快就有思路?”

盛明安點頭。

朱教授點著桌麵:“放下吧。回頭我看看。”

盛明安:“好。麻煩您。”

說完他就放下設計方案便走了。

而朱教授在完成自己的工作後便拿起盛明安的方案來看,越看神色越嚴肅,最後搖頭失笑:“這腦子到底怎麼長的?這、這方案……不知道應該說是簡單還是精巧絕妙。”

該設計方案說簡單是真的簡單,完全是一個建立在拉比振蕩效應(說白了還是在量子理論基礎)反複做重複實驗測算數值,最後統計出概率。

換成一個稍微了解量子力學的高中生都懂的方案。

說精巧絕妙是盛明安他竟然能想到用這個方案去試圖預測量子躍遷。

雖然不知道這方案能不能成,但他也想看看結果。

於是朱教授撥打一個電話:“喂?……說個事,幫我申請借用一個實驗室,最好是有三個能級的超導人造原子的實驗室。”

“對。做一個實驗……後天有空閒時間?行,我知道了。麻煩您,好,掛了。”

結束通話,朱教授本想通知盛明安卻發現兩人沒留聯係電話,如此作罷,反正盛明安會主動來找他。

第二天,盛明安果然來找朱教授,得知實驗室申請通過的消息很高興,連連道謝。

朱教授:“彆在我這兒耗時間,趕緊去做正經事。你專業課的老師投訴到我這兒來,罵我不要臉搶了他們光學係的學生。”

盛明安不好意思的笑笑。

“等等。”朱教授突然喊住他。

盛明安:“?”

朱教授打開一個電腦網頁,表情很平靜地說:“選修係統開放,我這學期開了個量子力學的選修課。剛好你在,順便選了吧。”

盛明安:“……”他怎麼覺得朱教授好像怕他跑了一樣。

本來就打算選修量子力學的盛明安過去乖乖填好選修課程,眼睜睜看著朱教授光明正大給他走後台點了選修申請通過。

“沒你事了。”朱教授趕人走。

盛明安:……行吧。

***

在朱教授的牽線下,盛明安得以進入實驗室進行他的超導實驗,協助他做實驗的人是化材院的師兄。

人姓伍,化材院的博士,上頭跟著一超牛逼的老板(導師),做過幾個拿了國獎的項目。

伍師兄見到人,抬起眼皮上下打量一眼盛明安:“物院的小天才啊。”

盛明安糾正:“我成年了。”不小。

“那也是小,我過年都奔三了。”伍師兄笑說:“你剛成年就拿了兩篇頂級期刊一作,還有國獎、陳嘉庚自然科學獎,嘿!我們化材院和你們物院的師兄師姐們都在賭,能不能看到你拿諾獎的一天。”

盛明安訝然:“這賭盤開大了?!”

伍師兄眨了眨眼,舉起手臂握拳比了個‘加油’的手勢:“我們年輕一輩很看好你的,盛小師弟!”

盛明安瞪大眼,後知後覺發現伍師兄不是戲謔他,眼裡都是認真的神色,他們真的很支持他!

這認知讓盛明安感到害羞,他麵無表情,但耳朵漸漸熱了起來。

盛明安捏住帽簷往下拉了拉,忍到進了實驗室才消去那股羞澀。

伍師兄:“朱教授說你想要一個三個能級的人造原子,剛好我們這兒有。你過來看行不行?”

實驗室器材昂貴而厚重,整齊擺放在室內的每個角落裡,而室內纖塵不染。

盛明安穿上實驗室裡的白大褂跟著伍師兄進去,看著實驗室造出來的三個能級人造原子點頭表示可以。

盛明安挺驚訝:“我沒想到化材院的實驗室也有人造原子?!”

“這是超導實驗室,超導本來就是量子力學的重要分支學科,而深受量子力學影響的學科就是化學!”伍師兄科普道:“如果把數學和物理比喻成相輔相成的夫妻,化學就是物理的親閨女,子承父業。你說一下你的實驗思路,你想乾什麼來著?”

盛明安趕緊說:“造一個光學腔室,”他大概描述了一下:“將超導回路置於光學空腔內,讓人造原子在腔室內四處反彈,在裡麵放置探測器進行觀測就行了。”

伍師兄:“很簡單啊!”

“嗯。是很簡單。”

方案本身就特彆簡單,就是在拉比振蕩的基礎上對一個擁有三個能級的人造原子進行觀測。

首先該人造原子(即量子)有三個能級,基態n1和第一、第二激發態n2,n3。

量子發生躍遷即從n1躍遷到n2,或n1躍遷到n3。

實驗前提是其中一個躍遷發生則另一個躍遷一定不會發生,非n1-n2則n1-n3,隻存在一個可能。

由於觀測會乾預量子,則隻觀測其中一個躍遷的頻率,計算出另一個沒有觀測的頻率,由此得出在不觀測量子運動的情況下計算其量子運動狀態。

但這個實驗需要非常龐大的數據,即實驗次數。

數據越龐大,最終得出的結果就越準確。

必要時甚至需要重複上萬次實驗的數據。

盛明安接下來將近一個月的時間幾乎都泡在超導實驗室裡重複該實驗,多門課缺席,光學係教授知道他跑去量子力學雖氣惱但也隻是歎息罷了。

再怎麼說都是科大物院的學生,眼界再放寬點,那是有可能在將來成為知名物理學家的天才,教授們隻能睜隻眼閉隻眼放過他的全勤分。

但有個條件,盛明安的期中和期末必須每科過九十。

盛明安同意了,自由自在出入實驗室。

陳驚G偶爾過來陪他,也是幾次交流過後,盛明安才知道原來陳驚G掌握知識的速度也是火箭一樣飛快,目前正在修大二的學分,並且準備參與研究發表論文的程度!

簡直牛逼!

饒是頗自傲的盛明安也不得不佩服陳驚G的智商。

時間流逝飛快,很快到了實驗結束的時候。

也不得不結束,畢竟超導實驗室已經對他開放二十多天,彆人也是要做實驗的。

盛明安統計所有數據又耗費了幾天時間才做出計算,卻又陷入亂麻似的難題!

儘管將時間縮小到100微秒的超小頻率,可是仍然無法找出準確的隱變量!

沒有推翻量子力學、也不能證明它,等於繞回原點!

忙活二十多天!日夜顛倒!不眠不休、加班加點,最後繞回原點!

這結果任誰都得去看心理醫生才能緩過勁來。

但盛明安接受良好。

做科研學術就這樣,還有人做了幾十年最後被彆人搶先一步發表出成果的,可比這種情況慘多了。

才二十幾天罷了。

何況這實驗並非一無所獲。

再者黑科技程序給出的視頻本就不是讓他推翻量子力學,而是讓他嘗試去‘拯救’薛定諤的貓。

盛明安玩著筆,翻來覆去觀看數據,表情若有所思。

‘拯救’薛定諤的貓……

拯救?

……等等。

這個實驗雖無隱變量,卻找到了100微秒超小頻率的‘預警信號’!

那麼隻要對這100微秒‘預警信號’進行乾涉不就能提前‘救下’薛定諤的貓了嗎?

在薛定諤的貓被觀測的過程中,從生到死有一段很短暫的“變化”過程,而他現在找到了這個“變化”的時間,隻要在這個時間裡對貓進行乾預、‘阻止’它的死亡,就是‘拯救’了!

同理,在量子躍遷過程中,可以嘗試施加一個‘人為乾預’阻止躍遷,對它進行――

量子糾錯!!

盛明安忽然瞳孔緊縮,他知道黑科技程序的贈禮是什麼了!

――就是量子糾錯!

但是應該如何施加‘人為乾預’完成量子糾錯?

啊,這又是一個新問題了。

***

新問題亟需解決之際,盛明安收到潘教授帶他參加第26屆索爾維物理會議準備旁觀諸神混戰。

於是他帶上新問題搭上前往斯坦福的飛機,希冀能從諸大佬淵博的知識、激烈的辯論中偷來一二點靈光,好解決這困擾多時的難題。

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