“允宁,那你觉得,怎么才能破这个局?”
    韩至渊的问题在安静的办公室里回响。
    陈正平紧张地看着林允宁,手心已经沁出了汗。
    林允宁脸上没什么表情,平静地回答:
    “他要‘预测”,那我们就给他‘预测”。”
    他走到白板前,拿起笔,之前被擦掉的痕迹还留着淡淡的印子。
    “我们不用去预测某一个孤立的现象。就像之前讨论的那样,我们直接绘制一张完整的地图????张石墨烯量子反常霍尔效应的拓扑相图。
    “相图上的每一个点,都代表一种具体的材料状态。我们会清晰地标示出,在不同无序强度和门电压调控下,量子化的霍尔平台会在哪里出现,在哪里消失,甚至在哪里发生符号的翻转。”
    他的声音很平稳,好像在说一件理所当然的事情。
    一旁的陈正平却听得睁大了眼睛。
    这个构想太宏大了。
    绘制一张高精度的完整相图,意味着要对每一个点,每一个参数组合进行计算,工作量之大难以想象。
    他以为这只是一个远期的理论目标,至少需要几个月甚至一年的时间去逐步实现。
    没想到,林允宁打算现在就把它做出来,作为反击的武器。
    韩至渊的眼中却流露出强烈的欣赏。
    他要的就是这个。
    不争一城一池的得失,而是直接定义整个战场的规则。
    他用力点了点头,眼中爆发出光芒。
    “好!这才是做学问的气魄!”
    见到韩至渊点头,陈正平也有些激动,但他还是给出了自己的意见:
    “但是,要完成这种规模的计算,金大物理系的计算集群恐怕不够用。它的设计偏向于小规模、高并发的教学任务,不适合这种需要持续进行大规模并行计算的科研任务。”
    韩至渊沉吟片刻,随即做出了决定。
    “这样,我通过个人关系,去申请国家超算中心的机时。华夏的“神威三号?东海之光”,应该能满足我们的算力需求。
    “神威三号?”
    陈正平的喉结上下滑动了一下。
    那可是国之重器,专门用来处理气象模拟、基因测序这种战略级任务的超级计算机,一般需要国家科技重大专项级别的项目才能申请到机时,普通学者很难申请到。
    “不过,”
    韩至渊话锋一转,眉头又微锁起来,“即便有超算中心的机时,要绘制一张足够精细的相图,至少需要上万个计算点。每一个点,都是一次独立的自治迭代。
    “我粗略估算了一下,全部跑完,即使中间没有任何差错,最乐观也需要三个月。”
    三个月。
    陈正平刚刚燃起的希望又被浇了一盆冷水。
    乌萨尔随时可能发起第二轮攻击,他们等不了那么久。
    但他也只能承认现实:
    “是的,韩老师。不过这已经是‘暴力计算’的极限了,除非......除非算法本身能有革命性的突破。”
    “先别想那么多,”
    韩至渊摆了摆手,给两人减压,“你们放手去做,先拿出可行的算法方案。就算晚了一年半载,这个工作本身的价值也足够大。
    “君子报仇,十年不晚。我们现有的理论,已经足够回击乌萨尔了。这张相图,是我们彻底终结这场争论的最终武器,不用急于一时。”
    “我明白了,”
    陈正平重重地点头,主动揽下了任务,“允宁,计算的部分就交给我吧,这些都是细节,别耽误你集训队的事情。我会先把弱无序和强无序区间的理论整合起来,到时候咱们再讨论。”
    “好,那就多谢陈师兄了。”
    林允宁也没客气,他现在时间确实很宝贵。
    手头的工作越积越多,加上国家集训队三天两头就要考试,实在没办法面面俱到。
    如今石墨烯的风波暂时告一段落,他便从这件事里暂时抽身,很快将注意力拉回到了自己的“雅努斯计划”上。
    他需要找到一个微观尺度的“探针”,去测量那个仅存在于他理论中的“声子热点”。
    这两天,在阅读不少文献之后,他又有了一些新的想法,亟待模拟器来确定。
    回到宿舍,他立刻进入了模拟空间。
    “系统,启动模拟科研。”
    【模拟科研启动.......
    【课题:局域非平衡声子谱的实验探测方案】
    【注入模拟时长:30小时】
    意识沉入一片纯白的逻辑空间。
    林允宁的第一个想法,是超低温扫描隧道显微镜(STM)。
    它的探针是原子级别的,理论上,还有什么比这更精确的工具呢?
    【第4小时:你理解了STM的理论模型。原子级的探针在样品表面扫描,通过量子隧穿效应形成的电流,可以绘制出原子尺度的表面形貌。方案在空间分辨率上可行。】
    【第16小时:经过反复思考和推演,你发现隧穿电流本身,会通过焦耳热效应,在针尖下方产生一个微小热源。】
    【第20小时:你宣告方案失败。探针自身产生的热量,干扰了你要测量的那个微弱的‘声子热点’。】
    【模拟失败。结论:探测行为本身严重干扰了被测对象。但你排除了一个看似最有希望的方向,这同样是关键进展。】
    林允宁睁开眼,并不气馁。
    用STM去观察“声子热点”,相当于想用一根点燃的火柴,去精确测量一根蜡烛火焰的温度。
    这并非他思路的错误,而是源于物理极限。
    但STM的失败,却照亮了另一条路。
    既然问题出在“电流”产生的热量上,那如果......
    用一种没有电流干扰的探针呢?
    他立刻想到了另一个方案??没有隧穿电流的超低温原子力显微镜(AFM)。
    AFM的探针,本质上是一根悬臂梁,一个品质因子极高的微型机械谐振器。
    它不依赖电流,而是通过感知针尖与样品表面原子间的微弱作用力来工作,对样品的干扰小得多了。
    而且它的谐振频率,对周围环境的力场和温度,都极端敏感!
    他不需要用“电”去测,他可以用“力”去感知!
    这个念头让林允宁兴奋得差点从椅子上站起来。
    他立刻在模拟空间中重新推演,这一次,至少在理论上,没有任何明显的漏洞。
    剩下的,就必须去考实验来验证了。
    他拿起手机,直接拨通了孙婧的号码。
    电话那头,孙婧的声音带着几分调侃:
    “怎么,林大科学家,又有什么异想天开的主意了?”
    “孙师姐,又要麻烦你了,我需要搭建一个加载了激光加热系统的超低温AFM。
    “超低温AFM?你可真会挑。”
    孙婧在那头笑了一声,“那玩意儿可比拉曼光谱娇贵多了,光是防震就够折腾一个月的。而且还要加激光加热,你大概还需要高真空环境吧......从零开始搭,没半年想都别想。”
    林允宁的心沉了一下。
    “不过嘛”
    孙婧话锋一转,语气里带着一丝笑意,“你运气是真好。化学系那边刚结束一个生物大分子成像的项目,正好在一台商业AFM上加装了激光加热模块。等下我去帮你问问。”
    “多谢孙师姐!到时候请你吃饭。”
    很快,孙婧的电话就拨了回来。
    “允宁,今晚就有空闲机时,我们可以用12个小时,你来不来?”
    “当然。”
    当晚,B207实验室。
    一切都出乎意料的顺利。
    在孙婧的帮助下,实验的初步准备异常顺利。
    化学系看来在搞一个大项目,使用的商业AFM模块化程度很高,软件接口也相对完善。
    林允宁只花了不到一个小时,就将激光加热系统和AFM的扫描系统精确地对准,完成了准备工作中最困难的部分。
    就在他进行最后的微调时,孙婧在一旁看着,忍不住感叹:
    “行了,别调了,再调下去,仪器厂商的工程师都没饭吃了。”
    准备工作就绪,真正的考验开始了。
    林允宁开始进行正式测量。
    他先是用AFM的探针,精确地找到了Si/Ge异质结的界面位置。
    屏幕上,一张平整的台面图像清晰地呈现出来。
    然后,他启动加热激光,将功率开到最低,在界面一侧的硅上制造出一个微小的热点。
    同时,AFM的悬臂梁探针在另一侧的锗上,开始以微米级的精度来回扫描。
    AFM的控制界面上,代表悬臂梁谐振频率的信号曲线,出现在屏幕上。
    然而,那不是一条干净的曲线。
    而是一片上下剧烈波动的,由无数随机尖峰组成的噪声。
    他们想要寻找的,代表温度变化的微弱信号,就埋在这片噪声中的某个角落,微弱到无法分辨。
    “信噪比太低了。”
    孙婧的表情严肃起来,她走到仪器后面,开始检查接地和屏蔽,“我看看是不是哪里有电磁干扰。”
    几分钟后,她直起身,摇了摇头:
    “接地没问题,屏蔽也做得很好。这噪声......好像是系统自带的。”
    林允宁皱起了眉头。
    他知道,这意味着麻烦大了。
    他将电脑连接到AFM的信号输出端,调出了频谱分析软件。
    屏幕上,噪声的频谱图谱展开,在几个特定的频率点上,出现了几个无法忽略的噪声峰。
    “是机械振动,”
    他很快判断出来,“楼下的真空泵,还有空调外机,它们的振动通过地板传导上来了。”
    “这没办法,”
    孙婧摊了摊手,“这栋楼就这样,除非我们能把整个实验室浮起来。”
    她尝试着调整了几个仪器的滤波参数,但噪音的来源太多太复杂,普通的滤波软件根本没办法消除。
    林允宁也陷入了沉默。
    他知道问题出在哪里。
    他们这个实验要求的精度,远超普通生物大分子的成像观测。
    悬臂梁本身的热噪声、压电陶瓷扫描器的机械振动、甚至真空泵的抖动,窗外马路上偶尔开过一辆汽车带来的地面微震,都会产生影响。
    所有这些噪声源叠加在一起,彻底掩盖了本应出现的谐振信号。
    噪音,又是噪音。
    这个实验物理学家永恒的敌人,再一次拦住了他的去路。
    从宏观的锁相放大器,到如今微观的原子力显微镜,它无处不在。
    林允宁靠在椅背上,盯着屏幕上那片杂乱的信号,面色凝重。
    第二天清晨,当时钟指向七点,实验室的预约时间结束。
    林允宁和孙婧拖着疲惫的身体,打着哈欠走出了唐仲英楼。
    实验最终还是失败了。
    两人尝试了所有能想到的办法,解决了大部分固定频率的噪声,但对随机噪声仍然束手无策,始终没法分离出想要的信号。
    忙了一夜,毫无进展。
    就在这时,林允宁口袋里的诺基亚手机响了起来,打破了清晨的宁静。
    他接起电话,听筒里立刻传来陈正平的声音。
    背景音嘈杂,但他说话的声音极大,几乎是吼出来的,带着兴奋和颤抖:
    “师弟!快!快去看arxiv!我们的文章上线还不到十二个小时,下面已经有好多同行的回复了!”