第152章 应力信标的微光(1 / 2)

“应力关联量子信标”构想的提出,为“玄鸟”项目注入了一剂强心针。它如同在漫无边际的量子迷雾中,发现了一条若隐若现、却切实可行的小径。项目组的所有资源,开始以前所未有的专注度,向这个具体的突破口倾斜。

然而,将理论构想转化为实验现实,每一步都如同在刀尖上跳舞。挑战来自三个层面,每一个都足以让普通的科研团队望而却步。

**第一关:材料的“炼金术”。**

制备那种内部均匀嵌有大量氮-空位(NV)色心、且能对外部应力产生灵敏且稳定量子响应的纳米金刚石复合材料薄膜,本身就是一项极其苛刻的“炼金术”。苏桐团队与材料实验室合作,尝试了多种化学气相沉积(CVD)和粉末烧结的工艺,试图在金刚石生长的同时,精确控制氮元素的掺杂浓度和空位的形成。

失败是常态。制备出的样品,要么NV色心密度过低,信号微弱如萤火;要么色心分布不均,无法形成有效的集体关联;要么材料本身脆性太大,无法承受预期的应力环境。实验室里堆满了各种“失败”的样品,记录着一次次徒劳的尝试。

直到崔浩提出了一个异想天开的想法:“为什么一定要先合成材料再制备薄膜?能不能用‘灵枢’技术,直接‘打印’出我们想要的复合材料?”

这个想法启发了团队。他们调整思路,不再追求大块完美晶体的生长,转而研究如何将预先合成好的、NV色心性能优异的纳米金刚石粉末,与特定的柔性聚合物或金属前驱体混合,制成适合“灵枢”打印的专用浆料。然后,利用“灵枢”无与伦比的微纳操控能力,将这些“功能化墨水”精确地打印成预设的微观结构,甚至是具有应力放大效应的微弹簧或微悬臂梁阵列。

经过数十次浆料配方和打印参数的优化,第一片面积仅有一平方厘米、在显微镜下呈现出精美三维网格结构的“智能应力传感薄膜”原型,终于被成功制备出来!

**第二关:读心的“天眼”。**

即便有了合格的薄膜,如何在那纷繁复杂的背景噪声中,捕捉到那由遥远目标应力所激发的、微弱到极致的量子关联信号,是另一个几乎不可能完成的任务。

合作的量子实验室动用了他们最先进的量子传感平台——一个集成了超导量子干涉设备(SQUID)、低温系统和复杂电磁屏蔽的庞然大物。实验环境要求近乎变态:接近绝对零度的超低温、堪比医院MRI的强磁场、以及堪比地下深井的电磁寂静。

第一次联合实验,充满了戏剧性。薄膜被小心翼翼地固定在特殊夹具上,施加模拟的微小应力。量子团队的操作员紧盯着屏幕上瀑布般流淌的数据,寻找着那理论上应该出现的关联信号特征。

一小时,两小时……毫无动静。

“信号太弱了,完全淹没在噪声里。”量子团队的负责人摇了摇头,“或许,我们的探测灵敏度还不够,或者……理论模型本身就有问题。”

失望的情绪在蔓延。季岚紧咬着嘴唇,不甘心地盯着那片看似毫无生息的薄膜。

“等等!”一直沉默观察的林雪突然开口,她指着应力施加记录的一个微小波动,“看这里,第47分钟的时候,夹具的温控系统有过一次微小的扰动,导致施加的应力有一个短暂的、非预期的起伏。再看量子数据……对应时间点,这个通道的噪声基底似乎……也有一个难以察觉的跳变?”