学霸的模拟器系统 第221节

　　“明白，我现在就去联系以前实验室的几个师兄。”

　　程新竹也是个行动派，抓起笔记本就开始写邮件，“你去哪？不盯着我干活了？”

　　“我物理系那边还有一个重要的实验，需要准备一下。”

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　　凌晨两点，戈登综合科学中心，地下二层。

　　这里是整个大楼最安静的地方，厚重的防震地基隔绝了芝加哥所有的喧嚣。

　　实验室中央，那台巨大的白色稀释制冷机（Dilution Refrigerator）正发出有节奏的“嗤——嗤——”声。

　　那是脉冲管正在将氦-3和氦-4的混合液压缩、膨胀，一点点抽走系统里的热量。

　　温度计上的读数，已经降到了10mK。

　　绝对零度之上0.01度。

　　在这个温度下，原子几乎停止了颤抖，热噪声被压到了极致，量子世界的幽灵开始显形。

　　“一切正常。”

　　玛利亚裹着一件厚厚的羊毛衫，手里捧着保温杯，眼睛盯着监控面板，“真空度10的负8次方，混合室温度稳定。那个三层扭转的石墨烯样品，现在就在这口‘大冰柜’的最底下。”

　　埃米特·卡特坐在示波器前，手里罕见地没有拿咖啡，而是捏着一根用来连接信号线的SMA接头，指关节因为用力而微微泛白。

　　“宁，”

　　埃米特转头看向林允宁，“你确定你的理论没错？我们要探测的信号功率大概只有10的负18次方瓦特（aW）。这相当于在月球上点一根蜡烛，然后在地球上用肉眼去看。”

　　“理论没错。”

　　林允宁坐在控制台的主位上，面前是Aether的信号处理界面，“如果是平坦空间，确实看不到。但那个1.56度的扭转角，在我们的‘信息流形’里制造了一个巨大的曲率。它是个放大镜。”

　　他深吸一口气，手指悬在回车键上。

　　“开始吧。发送微波脉冲序列。”

　　“明白。”

　　玛利亚按下了信号发生器的开关。

　　一道频率精确的微波脉冲，顺着超导同轴电缆，钻进了那个零下273度的黑暗深渊，轰击在那个只有几微米宽的石墨烯样品上。

　　按照林允宁的“全息边界理论”，这个样品此刻就是一个二维的“桌面黑洞”。

　　微波脉冲是投向视界的探测器。

　　如果理论正确，大部分能量会被边界的“复数势”吸收——也就是掉进黑洞。

　　但也有一小部分信息，会因为那个特殊的曲率，被“反弹”回来。

　　那是霍金辐射的模拟信号。

　　那是黑洞的“回声”。

　　“正在积分……”埃米特的声音有些紧绷。

　　示波器上的绿色线条是一团杂乱的毛刺，那是背景噪声。

　　一秒，两秒，十秒……

　　随着信号的不断叠加平均，那些随机的噪声开始互相抵消，那条绿线慢慢变平。

　　一百次积分。

　　一千次积分。

　　实验室里静得只能听到制冷机低沉的呼吸声。

　　“看！”

　　玛利亚突然指着屏幕。

　　在频谱图的右侧，原本平坦的基线上，鼓起了一个极其微弱的小包。

　　它不起眼，甚至还没旁边的50Hz工频干扰大。

　　但在物理学家的眼里，它是如此的独特。

　　“频率符合……线宽符合……”

　　埃米特迅速调出光标，测量那个小鼓包的参数，声音开始颤抖，“玻色-爱因斯坦分布……我的天，这真的是热辐射谱！”

　　在一个绝对零度的环境里，在这个没有任何热源的超导电路里，那个石墨烯样品，正在向外“发热”。

　　但这热量不是来自原子振动。

　　它是来自信息的耗散。

　　是从那个模拟的“视界”边缘，逃逸出来的量子信息。

　　林允宁看着那个微弱的信号峰，紧绷的肩膀终于松弛了下来。

　　他没有欢呼，只是静静地看着。

　　他听到了。

　　那是黑洞的呼吸声。

　　虽然只是一个极其简陋的桌面模拟，虽然信号弱得像是一声叹息，但它证明了那个横跨了几个维度的疯狂方程，在这一刻，与现实世界完成了闭环。

　　“我们做到了。”

　　埃米特摘下眼镜，用力地揉了揉脸，转过身看着林允宁，眼神复杂，“你是个疯子，宁。你真的把那该死的虚数势变成了现实。”

　　“还得感谢你们的实验验证。”

　　林允宁笑了笑，“要是没有扭转石墨烯，我们也造不出这个笼子。”

　　“接下来怎么办？”玛利亚兴奋得脸都红了，“这要是发出去，绝对是《自然》的封面！题目我都想好了——《在石墨烯莫尔超晶格中观测全息对偶霍金辐射》！”

　　“别急着写论文。”

　　林允宁摆了摆手，“现在的信噪比太差了，只有3dB。这在审稿人眼里就是个‘疑似信号’。我们需要优化微波波形，还要再做几个不同温度的对照组，把那个‘黑体辐射’的特征曲线完整地画出来。”

　　这就是实验物理的磨人之处。

　　发现信号是一瞬间的高潮，但为了证明这个信号是真的，还需要几个月枯燥的重复劳动。

　　“行了，今晚先到这儿。”

　　林允宁看了一眼墙上的挂钟，已经是凌晨四点，“让机器自己跑积分，咱们回去睡几个小时。明天还要接着干。”

　　走出戈登中心的大门，芝加哥的夜空依旧阴沉。

　　林允宁虽然身体疲惫，但精神却异常亢奋。

　　生物那边的锁开了，物理这边的门也推开了。

　　一切都在往好的方向发展。

　　回到宿舍，布兰登已经睡得像头死猪，呼噜声震天响。

　　林允宁轻手轻脚地打开电脑，准备记录一下今晚的实验参数。

　　刚连上网络，右下角的Foxmail图标就跳动了起来。

　　是一封来自国内的邮件。

　　发件人：陈正平。

　　时间是京城时间的下午，也就是芝加哥的凌晨。

　　林允宁点开邮件。

　　没有寒暄，只有一张看起来有些杂乱的数据图，和一段简短得近乎急躁的文字。

　　【师弟，出大问题了。

　　我们按照你的建议，搭建了磁光克尔效应（MOKE）的测量光路，想去验证那个石墨烯样品的边缘态是不是真的是‘陈绝缘体’。

　　电阻平台确实在那儿，很平，很可能是量子化的。

　　但是MOKE信号简直是一团糟！

　　理论上，如果是陈绝缘体，边缘态会导致反射光的偏振面发生旋转（克尔角）。

　　但这该死的旋转角太小了！只有几微弧度！

　　我们的激光器噪声、光路震动、甚至空气流动都在干扰信号。现在的信噪比根本没法看，完全被埋在噪声里了。

　　韩老师说，如果我们能把这个信号提出来，证实这是不需要外加磁场的量子反常霍尔效应（QAHE），那就是《科学》级别的大发现！

　　但现在，我们卡在了最后这层窗户纸上。你看能不能用你的那个什么锁相算法帮帮忙？】

　　林允宁看着那张满是噪点的图表，瞳孔微微一缩。

　　陈绝缘体。

　　量子反常霍尔效应。

　　这是凝聚态物理学最前沿，最重要的问题之一。

　　整数和分数量子霍尔效应的发现，曾经在1985和1998年两度获得诺贝尔奖，在未来制备低能耗的高速电子器件之中，有着特殊作用。

　　然而，由于量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，迄今为止还没有特别大的实用价值。