第64章 原子3D打印机-《幕后黑手:我在星际挖矿养国家》

  距离陈战办公室约五公里的地方。

  是磁单极子控制实验室之一,这里有夏国最早将虚拟世界成果在现实世界实现并建造的设备之一。

  无尘实验室中央,是一台高2.55米,长宽各两米的原型机。

  原型机全名为拓扑量子物质合成仪,别名原子3d打印机。

  能在原子尺度上,利用定向磁力操控分子和原子的前驱体,诱导其形成常规条件下无法合成的、具有奇异电子特性的晶体结构。

  其核心便是被禁锢的磁单极子,它作为永久性的物质编织针使用。

  设计制造它的,是夏国应用物理学的院士孟维平和他带领的团队。

  “老孟啊,你比老吴靠谱,说两个月就两月,一点都不拖沓!”

  方砚樵带着自己的学生匆匆赶到实验室,抓着孟维平就是一顿夸。

  孟维平一脸黑线地看着老同学,吐槽道:“你说你,都快八十岁的人了,天天追在我屁股后面催,这项目但凡进度慢点,我都要被你烦死。”

  方砚樵丝毫没在意孟维平的吐槽,眼睛死死盯着实验室中央的设备,问道:“实验什么时候开始?”

  “图纸呢?”孟维平反问一句。

  “带了,带了。”

  方砚樵拍了拍学生的肩膀,示意他去和研究人员对接。

  孟维平则开始絮絮叨叨地给老同学介绍这台原型机。

  “老方,我和你说稳定住那小家伙(指磁单极子)可是最费劲的,你们做的超导磁阱我们改了又改……”

  拓扑量子物质合成仪,由磁单极子禁锢与稳定单元、物质合成与操控腔、超高真空与低温系统、多级振动隔离系统以及控制与计算中心组成。

  磁场梯度定位精度小于1纳米,稳定单元内磁单极子的位置波动小于1皮米,确保原子级操控精度。

  其中计算中心大部分运算暂时交由演天服务器处理,等后续经典计算机技术突破,会在机器中集成小型算力补充模块。

  “老师,图纸已经录入了。”学生一路小跑回来汇报道。

  方砚樵拍了拍还在絮絮叨叨的孟维平说道:“好啦,晚点吃饭时我再听你唠叨,你先试试能不能造出来,这关乎到声子武器能不能实用化。”

  “行!”孟维平应了一声,转身向控制中心走去。

  “启动多级振动隔离系统。”

  随着研究人员的操作,压缩空气轴承将原型机与建筑地基完全脱离,在气浮平台之上便是主动磁悬浮平台,传感器和电磁致动器,能实时探测到微米级的位移,并产生反向力进行补偿。

  最后是针尖稳位系统,可以使样品区域的振动被抑制到1纳米以下。

  “启动真空系统,将反应腔抽至超高真空状态,随后启动低温系统冷却至10开尔文。”

  “腔内扫描隧道显微镜启动,正在对磁单极子的磁场梯度中心进行测绘并定位。”

  “正在通过高温退火和离子溅射对基底进行原子级清洁。”

  “高纯度硼源和钇源已接入。”

  “……”

  整个准备过程持续了整整2个小时,随着孟维平按下启动按钮,

  硼原子通过分子束外延系统加热并喷射,在被预热的基底表面扩散,纳米精密移动平台精确将特定点移动到磁单极子梯度场的最强区域。

  利用磁单极子的极端磁场梯度引导硼原子自组装成b??二十面体,并通过调节原子流速率和温度控制团簇形成。

  同时,磁场梯度将钇原子推入b??团簇的间隙位点,形成稳定复合结构。

  监视屏幕中,实时呈现原子排列的情况。

  “老方,走了。”孟维平拍了拍方砚樵的肩膀说道:“让你的学生在这里看着,我跟你去吃饭,吃完回来换班。”

  “行,你推测要多久能完成?”方砚樵询问道。

  “中间不出差错的话,1周。一旦出现差错,这时间就不好说了,而且合成的仅仅是核心骨架,出错很可能要重新合成。”孟维平解释道。

  “老孟,你还得努力啊,打算什么时候开始研制多轴物质合成仪?”

  “老方,你这嘴怎么还是和以前一样喜欢催人干活呢?”孟维平吐槽道。

  “没办法,”方砚樵摆了摆手道:“你也不看看多少领域在等你这台设备,就我知道的,医学领域的老许想用它进行药物手性分子的分离,老吴也等着你这台设备进行新型材料的合成,还有周远的第三代量子计算机也在排队吧……”

  “知道了……”

  孟维平清楚自己的项目的重要性。

  相当于工业化的高精度机床,拓扑量子物质合成仪的原子级操作精度,将为下一次科技革命以及科技大爆发打下坚实基础。

  如果将人类的技术文明比作一座大厦,拓扑量子物质合成仪不仅仅是大厦中的一个房间或一件工具,而是彻底更换了大厦的地基和承重结构。

  所以他的项目资金一直都是没有上限的,不够了就从其他地方拿,也从来没人反对,最多是抱怨几句。

  因为他们都知道拓扑量子物质合成仪的重要性。

  医学领域中,研究阿尔茨海默症中淀粉样蛋白的错误折叠过程,从而可能找到干预甚至是治疗的方法。

  基础化学领域中,直接合成出具有特定原子排列的催化表面,使每一个位点都是100%有效的活性位点,彻底革新化工生产。

  基于这台设备,将化学从一门主要依赖经验和试错的科学,转变为一项精确的工程学科。

  往小了说,纳米级经典计算机芯片的制造将不再受国外限制。

  想到这里,孟维平一边走一边问道:“经典计算机芯片的事情怎么样了?”

  “听说团队内部意见分歧严重,上面一咬牙,直接把团队原来的人马分成了三个小组。”方砚樵回答道。

  “我记得团队负责人是老徐的学生吧?应该很团结才对,怎么分开了?”孟维平好奇地问道。

  “没办法,硅基芯片的极限是1纳米,后面就没路了,选哪条路,用什么方式走,全靠我们自己摸索。”

  停顿了一瞬,方砚樵继续解释道:“问题恰恰出在这里,有人认为应该用新型材料,有人认为改变晶体管形态,还有人觉得应该超越经典冯·诺依曼架构。”

  “这不,既然大家意见不合,上面只能咬咬牙把团队拆开,各自研究新的领域。”