回到家的林墨,并没有立即开始筹备新直播。
他先花了两天时间,消化“淬火”项目初期反馈的技术简报——尽管那些简报已经做了大幅简化处理,但其中透露出的研究方向和初步实验数据,依然让他这个“半吊子”感到震撼。国家的科研机器一旦瞄准某个目标,其推进速度远超常人想象。
“已经有人在尝试用离子束辐照我提供的那些薄膜样品了……同步辐射光源那边也排上了队……”林墨浏览着加密平板上的信息,“效率真高啊。”
不过,简报也明确指出,最大的理论瓶颈在于:如何证明“利用环境应力稳定的缺陷态”能够可靠地编码和读取信息?这不仅仅是材料科学问题,更涉及到对量子态操控、拓扑序表征等一系列基础物理的深刻理解。
“得给他们一个更直观的‘玩具’。”林墨思忖着,“一个能让人‘看见’量子纠缠、理解非局域性关联的演示装置。不用太复杂,但必须足够震撼、足够‘整活’。”
他打开了系统界面。在【极端环境数据存储技术】的附属资料库中,确实有一小节提到了“基于纠缠态的分布式存储单元同步校验”概念。虽然只是理论设想,但其中涉及的量子纠缠产生、分发和测量部分,如果剥离出来简化再简化……
“系统,”林墨在心中默念,“有没有那种……看起来特别不正经,但能演示量子纠缠基本特性的‘整活道具’设计方案?”
系统沉默了片刻,弹出一个新窗口:
【检测到宿主需求。正在匹配‘趣味科普级’量子演示装置方案……匹配完成。】
【道具名称:量子猫铃套装(青春版)】
【组件:纠缠光子对发生器(微型化、低功耗)、双通道单光子探测器(灵敏度阉割版)、无线数据传输模块、两只定制毛绒玩具猫(内置微型振动马达及LED眼睛)。】
【功能:在A猫玩具内部发生特定事件(如摇晃、按压)时,通过纠缠光子对的量子态关联,B猫玩具会以预设方式(振动、发光)做出“同步”反应。实际原理为:A事件触发测量,塌缩的量子态信息通过经典信道(无线模块)传输至B端,B端根据接收到的信息模拟“同步”。但纠缠光子对的产生和分发过程真实存在,可供观测。】
【备注:本装置为教学演示用具,纠缠对产生率极低,信噪比差,延迟明显,且“同步”反应实为经典通信模拟。但核心的纠缠源部分真实有效,可供验证量子纠缠的基本特性。附赠“薛定谔的盒饭”扩展创意:将猫玩具置于密封餐盒,观察前状态未知,打开后“猫死猫活”(灯光变化)由观测行为决定——此部分完全为整活效果,无实际量子过程。】
【制作要求:需基础光学实验设备、常见电子元器件。系统提供详细图纸及调试指南。】
林墨眼睛亮了。
就是这个!表面上看,是个幼稚的“猫玩具远程同步”整活,甚至大部分“同步”效果是用经典无线电模拟的,足够沙雕、足够不靠谱。但其中内置的真实纠缠光子对发生器和探测器,却是实打实的量子技术入门装置。只要有心人——比如“淬火”项目组里那些眼尖的专家——能注意到直播中可能不经意间展示的纠缠验证实验(比如贝尔不等式测试的简陋版),就能立刻意识到:这个整活主播手里,有制造和操控纠缠态的能力!
而纠缠态,正是实现量子存储、量子通信乃至未来量子计算的核心资源之一。虽然这个“猫铃套装”产出的纠缠对又少又脆弱,但其技术路径本身,就价值连城。
“还得加点料。”林墨摸着下巴,“光是玩具同步太单薄了……得把‘存储’的概念也揉进去。比如……纠缠态的‘记忆’?”
他仔细研究系统提供的图纸。纠缠光子对发生器采用自发参量下转换(SPDC)原理,用一块特殊的非线性晶体(β相偏硼酸钡,BBO)在激光二极管照射下,偶尔会产生一对偏振态相互纠缠的光子。这部分是真实的量子过程。然后这两光子分别被引向两个玩具猫内部的探测器(简化版的单光子雪崩二极管,SPAD)。理论上,如果只测一个光子的偏振,结果是随机的;但如果对比两个光子的测量结果,则会发现它们总是相关的(比如总是正交,或总是相同,取决于纠缠态类型)。
但在“青春版”设计中,为了直播效果稳定,系统建议直接用一个光子的测量结果作为触发信号,通过无线模块发送给另一个玩具,让另一个玩具的LED和马达做出相应反应。这样观众看到的就是“神奇同步”。而真实的纠缠验证实验,需要更精密的符合计数和统计分析,不适合直播。
“那就……直播时以‘整活失败’的形式,把真实数据暴露出来?”林墨琢磨着,“比如,声称要演示‘心灵感应猫玩具’,但中间‘设备故障’,屏幕上跳出一堆看不懂的‘乱码’(其实是符合计数仪的原始数据流),然后我恼羞成怒开始瞎调试,不小心调出了光子符合的直方图……”
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