第52章：量子光源与传承之光 (第1/2页)

ISP纠缠光子对的首次验证成功，让整个研究中心连续一周都沉浸在一种压抑不住的兴奋里。但沈清的兴奋只持续了不到二十四小时——她把首轮数据从头到尾看了三遍之后，在组会上把一叠打印出来的效率曲线图推到桌子中央。
　　
　　“原理验证通过，但量子效率离实用化还差得远。光子对产生率、收集效率、纠缠保真度的衰减曲线——每一条都还有很大的优化空间。”
　　
　　她说着，在白板上画出一条陡峭的效率爬坡线，标注了几个关键节点。
　　
　　“杭姐负责化学计量比微调，ISP材料的组分偏差可能直接影响非线性系数。景梦负责泵浦光参数的多维度扫描，峰值功率密度、脉冲宽度、重复频率——三个变量交叉设计，做出完整的参数空间相图。林薇负责单光子探测系统的降噪升级，暗计数率必须再降一个数量级。我负责界面层的应力均匀性优化。”
　　
　　她把笔搁回板槽，拍了拍手上的粉笔灰。“三个月。三个月后，我要看到纠缠光子对的产生效率跨过实用化门槛。”
　　
　　杭嘉叶看了看那张爬坡线，点点头没说话。陆景梦已经在笔记本上开始画泵浦光参数的三维坐标轴。林薇走到设备间门口，回头说了一句：“暗计数降一个数量级可以，但经费够买新的超导单光子探测器吗？现在这台老化的噪声基底已经快压不住了。”
　　
　　沈清头也没回：“经费申请我已经递上去了。”
　　
　　林薇看着她后脑勺，笑了一下：“就知道你早准备好了。”
　　
　　三个月。研究中心的灯几乎没怎么灭过。
　　
　　杭嘉叶在化学分析室泡了整整两周，用控制变量法逐批调整ISP材料的化学计量比。她把每批样品的组分偏差曲线和对应的非线性系数做成一张密密麻麻的对照表，贴满了化学分析室的一整面墙。到了第三周，她终于找到了一个最优计量比窗口，在这个窗口内ISP的非线性系数比首轮样品提升了近四成。
　　
　　陆景梦的泵浦光扫描跑了整整六周。三个变量的交叉组合生成了上百组参数条件，她带着两个研究生轮班倒，每天凌晨交接数据。她在实验日志里写道：“泵浦光参数空间比我想象的大得多。姐姐说要做完整相图——我在画了，但画到一半发现这张图比我人还高。”后来林薇路过数据中心，看到陆景梦蹲在地上把几十张打印出来的曲线图一张一张排成矩阵，真的排出了比人还高的参数空间相图。
　　
　　林薇的暗计数攻坚战打得最辛苦。现有的单光子探测器已经用了三年，噪声基底逐年升高，像一台老化的心脏，每次跳动都带着杂音。她拆开了探测器内部，从制冷模块到读出电路逐一排查，最后发现噪声的主要来源不是探测器本身，而是外围电路的电磁干扰。她花了一个半月重新设计了电磁屏蔽方案，在探测器的外围加装了三层定制化的磁屏蔽罩，又在信号读出线上加了差分滤波电路。改造完成那天，她在设备日志上写：暗计数率降到原来的约三分之一。经费留着买新设备，这台还能打。
　　
　　沈清的界面应力均匀性优化同步推进。她在超净间里反复调整ISP生长的温度梯度、沉积速率和退火条件，用原子力显微镜逐批扫描每层界面的表面粗糙度。到了第二个月底，她终于找到了一组工艺参数，将界面应力涨落控制在亚纳米尺度。她在组会上放出优化前后的界面TEM对比图时，杭嘉叶从化学分析室探出头看了一眼，说了句：“那个界面现在光滑得跟我刚拖过的地板一样。”
　　
　　三个月后，复测结果摆上了组会的长桌。
　　
　　纠缠光子对的产生效率跨过了实用化门槛。纠缠保真度稳定在一个极高的水平，光子对产率与收集效率的乘积达到了实用化器件的基准线。林薇在设备日志上翻到三个月前写的那行“同一台低温恒温器先跑拓扑态又跑纠缠光，还能跑出什么东西”，在后面补了一句：“现在跑出了实用化指标。下一站不知道是什么，但肯定还有。”
　　
　　陆景行在整个优化期间一直保持着他惯常的沉默。他每周参加组会，每次都会仔细看完所有数据，然后在自己的工位上继续推导他的理论框架。沈清注意到他经常在深夜的机房里独自对着白板写方程，有时候一写就是几个小时，写了擦，擦了写。她没有打扰他。她知道他在做一件需要完整思考的事。
　　
　　优化完成后的那一周，陆景行在组会上站到了白板前。他没有带PPT，只带了一支马克笔。
　　
　　“ISP的非线性系数优化到一个临界值之后，产生了一种新的可能性。”他在白板上画了一个简洁的架构图——泵浦光从波导输入，进入ISP增益区产生纠缠光子对，然后通过一个片上分束器将信号光和闲频光分离，整个过程在一块芯片上完成。“我把它叫做ISP-QS架构。QS是量子光源。”
　　
　　他画完最后一根连线，退后一步。“体积和功耗可以降低到现有技术的数分之一。如果后续工艺验证顺利，这可能成为芯片级量子光源的一种新范式。”
　　
　　杭嘉叶凑近白板看了一会儿，指着ISP增益区与分束器的接口处：“这里——ISP的折射率梯度太陡，分束效率会被界面反射损耗吃掉一部分。需要加一层折射率过渡层。”陆景行想了想，在白板上添了一笔。“用梯度折射率膜，三个亚层，折射率从ISP基底值平滑过渡到分束器基底值。你做化学，我算厚度。”杭嘉叶点头。
　　
　　林薇在后面抱着胳膊看完整张架构图，问了一句：“这东西做出来之后，大概指甲盖大小？”陆景行说嗯。林薇说那她得提前订一批小型化测试夹具。程旭阳在旁边默默估算了一下架构复杂度，低声说了句：“这图够我学一阵了。”
　　
　　ISP-QS架构的论文预印本上线那天，沈清和陆景行在数据中心盯着屏幕看了整整一个上午。下载量从两位数跳到三位数，又从三位数跳到四位数。转发和引用的学术社交平台动态一条接一条地刷新。
　　
　　多位国际量子光学领域知名学者在公开评论中表示，ISP-QS架构有望改变芯片级量子光源的现有发展路径。其中一位评价道：“传统非线性晶体的体积和功耗瓶颈已经持续多年，ISP-QS架构提供了另一种可能。”
　　
　　杭嘉叶刷着屏幕，忽然说：“麦卡伦那边也发了新成果，时间很接近——传统晶体路线，体积和功耗指标比ISP架构高不少。”她把对比数据调出来投到公屏上。陆景行扫了一眼，只说了句：“路线优势客观存在，不需要额外评价。把数据贴上去就行。”
　　
　　一周后，季崇文的信从海外寄到。
　　
　　信封很厚，里面是一封手写信和一个更旧的信封。手写信的字迹一如既往地稳健：
　　
　　“沈清，我在峰会顾问委员会的正式任期将于下月结束。退休之际收到ISP的完整论文，觉得学术生涯最后的审稿工作有了圆满的收束。我与你父亲从最初的学术辩论到彼此尊重，前后近二十年。他曾对我说，如果有一天实验手段能跟上理论构想，界面材料可能同时具备结构承载与量子功能。这个构想在ISP中得到了实验证实——他的判断比时代早了很多年。”
　　
　　“随信附寄你父亲当年寄给我的那封信的原件。信里他写了一句：‘如果二十年后有人还在做这个方向，那个人大概是我女儿。’这封信在我这里保存了十几年，见证了我对你研究的持续关注。现在它完成了使命，应该回到沈家人手中。谢谢你让我在有生之年看到了他预言的实现。”
　　
　　

（本章未完，请点击下一页继续阅读）