5天後。
日蝕號,機庫工作室。
礫岩眼圈泛著烏青,無力地癱倒在自己的工作椅上。
“終於完成了。”礫岩呼出一口濁氣。
在他麵前的桌子上,擺著兩個東西。
第一個比較小,隻有四五個鞋盒疊在一起大小。
這就是用來囚禁近端量子的設備,礫岩給它取名為“量子態穩定囚禁艙”。
它由離子阱、環境隔離係統、初始化與冷卻係統、狀態讀出與操控接口四個部分組成。
首先是離子阱,它的全名,是超導射頻離子阱。
超導射頻離子阱由數塊極其純淨的室溫溫超導合金電極構成,這些電極被加工成雙曲線形結構,並被封裝在超高真空腔室內。
而它的工作原理,是在電極上施加高頻振蕩電場,這個快速交變的電場會產生一個動態的“勢能井”。
超導狀態下的電極電阻為零,可以產生極其穩定和純淨的電磁場,最大限度地減少因電場波動和熱噪聲引起的離子動能增加和量子態擾動。
而離子由於其電荷特性,會被束縛在這個勢能井的中心區域,無法逃逸。
就像一顆小球在高速旋轉的碗底,永遠不會掉出來。
核心內層外的第二層,叫做超高真空腔室。
環境隔離係統,算是超導射頻離子阱的輔助係統。
超導射頻離子阱被密封在這個多層包裹的腔室內,通過離子泵和鈦升華泵將內部氣壓抽至<10?11帕斯卡的極端真空,確保殘留氣體分子不會與離子發生碰撞。
整個超高真空腔室,坐落在一個多級主動減震平台上。
該平台使用地震傳感器和反饋係統,實時產生反向作用力,抵消來自飛船引擎、人員走動乃至外部星體引力波的微弱振動。
腔室外包裹著數層高磁導率的μ金屬,形成一個“磁屏蔽室”,將外部宇宙和艦船內部的雜散磁場衰減數百萬倍,提供一個接近零磁場的靜默環境。
初始化與冷卻係統,通過調諧到離子特定能級躍遷頻率的激光束從多個方向照射離子。
離子吸收光子後會自發輻射發射光子,通過精心設計的光路,離子吸收光子的動量總是與其運動方向相反,從而有效地通過反衝動量“刹車”。
最終,離子的動能被極大剝奪,其運動被限製在量子力學的基態波包內,溫度可降至絕對零度以上百萬分之一開爾文。此時,離子幾乎完全靜止。
最後,是狀態讀出與操控接口。
它使用另一束激光照射離子。
當離子處於某個特定量子態時,會散射出熒光光子;處於另一狀態時,則保持黑暗。
通過一個超高效率的單光子探測器收集這些熒光,可以非破壞性地判斷離子的狀態,而不會使其疊加態坍縮。
至於“刻印場”導入端口——阱的電極設計和腔室設計預留了端口,允許從外部將定製化的微擾磁場和共振催化場精確地導入並作用於被囚禁的離子之上,而不會破壞整體的超淨環境。
接下來,是與“量子態穩定囚禁艙”配合使用的另一個設備,名為“量子態諧波刻印器”。
它是一個直徑約一米、高約半米的扁圓柱形裝置,由暗啞色的複合材質構成。
圓柱體的一個底麵是一個極其平整的平麵,上麵有多個不同大小的精密耦合環和波導接口,用於與“量子態穩定囚禁艙”艙壁上對應的端口進行無塵、無振動的硬連接,確保場的精準導入。
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