学霸的模拟器系统 第124节
第二步,软件驯服硬件,锁住相位。
“我靠……”
许嘉诚已经看得目瞪口呆,感觉自己的操作像个原始人。
然而,林允宁最惊人的一步,才刚刚开始。
他从旁边的备用器材箱里,拿出了一台惠普的信号发生器,用一根BNC线,直接连接到了光学斩波器控制器的“参考信号”输出端。
然后,他设定了一个频率高达几十千赫兹、幅度却极其微弱的高斯白噪声,按下了“输出”键。
他竟然在往系统里,主动注入噪声!
“疯了!林神仙疯了!”
许嘉诚眼珠子都快瞪出来了,他隔着老远,对着身旁的周衍压着嗓子吼道,“他在往参考通道里注入噪声!嫌噪声还不够大吗?!”
监考席上的顾伟也皱起了眉头,他甚至以为林允宁在胡闹,刚想站起身制止,脚步却猛地顿住了。
他的眼神,在短短一秒钟内,从疑惑,变为震惊,最后化作了难以置信。
“抖动(Dither)……他竟然知道用抖动信号来线性化ADC的死区?!”
顾伟的心脏猛地一跳。
这根本不是教科书上的内容!
这是一种只在顶级射电天文台或者引力波探测实验室,为了解决极微弱信号在模数转换器(ADC)死区附近的非线性失真问题,才会用到的高级工程技巧!
这小子到底是什么怪物?
林允宁内心却相当平静,思路也同样清晰:
探测器的非线性导致了微弱信号的测量误差。
用一个远高于奈奎斯特采样频率的高频白噪声,将信号的工作点随机地‘抬’出非线性区,抖动噪声本身可以通过后续的数字低通滤波轻易滤除。
这是最优解。
很快,他完成了所有“调试”,这才像一个刚做完热身的运动员,不慌不忙地按下了“开始测量”的按钮。
屏幕上,一条平滑得如同镜面般的曲线,开始缓慢而稳定地延伸。
十五分钟后,测量结束。
林允宁不仅得到了一条完美的数据,作为报告的收尾,他甚至还随手画出了一张艾伦方差(Allan Deviation)的草图,用无可辩驳的数据证明,他的测量误差,已经达到了由散粒噪声主导的物理理论极限。
这份报告,不像一份学生答卷。
它更像一篇出自资深仪器工程师之手的测试论文。
提交报告后,林允宁回到座位,看着自己草稿纸上的噪声功率谱和艾伦方差曲线,心中忽然一动。
【天赋:灵感洞察 LV.1已激活!】
这么多次物理实验,不断和噪声打交道,他终于有了新的灵感。心中一个模糊的方法论,在这一刻变得清晰。
“噪声并非完全混沌。它的频谱形态、随时间演化的统计特性,同样可能携带着系统的信息。
“面对未知,首要任务不是消灭噪声,而是倾听它、识别它,然后才能利用它、规避它……”
就在他总结了自己实验方法论的同时,系统忽然跳出一行小字:
【你对于噪声的理解,已经上升到了方法论的层次,融入了物理直觉之中!】
【实验物理学:LV.2范式掌握-> LV.3直觉洞察!】
考试结束的铃声响起。林允宁收拾好东西,刚打开手机,就收到了未读消息。
他打开翻盖,是一条短信,来自陈正平。
【林师弟,考完试赶紧来实验室一趟,苏黎世联邦理工的里希特教授到了,正坐在韩老师办公室呢,点名要见你。】
……
第103章 危机边缘(求收藏求追读求月票)
唐仲英楼,韩至渊的办公室。
冬日的阳光透过百叶窗,在房间里投下几道明暗相间的光影,空气中飘着淡淡的龙井茶香。
林允宁推门进来时,韩至渊正与一位客人坐在沙发上交谈。
那位客人约莫五十岁出头,身材高大,金发梳理得很整齐,鼻梁高挺,穿着一身剪裁得体的深灰色西装。
即便只是随意地坐着,身板也挺得很直,嘴唇抿得很紧,透着一股德式科学家的严谨。
正是苏黎世联邦理工学院的克劳斯·冯·里希特教授。
“韩,这位就是……”
里希特教授停下交谈,看向门口,蓝色的眼睛里带着几分审视和好奇。
“克劳斯,给你介绍一下,”
韩至渊笑着起身,脸上带着几分掩饰不住的自豪,“这位就是Aether的开发者,我们课题组最小的成员,林允宁。”
“你好,里希特教授。”林允宁走上前,礼貌地伸出手。他身上那身蓝白相间的春江七中校服,在两位西装革履的男人面前,显得有些格格不入。
“你好,林。”
里希特教授起身与他握手,手掌宽厚有力。
他打量着眼前的少年,难掩脸上的惊讶。
太年轻了。
比想象的还要年轻得多。
“允宁,别站着,坐。”
韩至渊示意林允宁坐下,然后微笑着看着里希特教授,“克劳斯,允宁其实现在还在读高中,是春江七中的高三学生,同时也是我们国家物理竞赛集训队的成员。”
“什么?”
里希特教授脸上那德式严谨的表情僵住了。
他扶了扶自己的无框眼镜,再次确认般地看向林允宁身上的校服,声音里带着难以置信:
“韩,你不是在开玩笑吧?这……这是中学生?”
韩至渊含笑点头。
里希特教授沉默了。
他那只端着茶杯的手停在半空中,愣了三秒,才缓缓将茶杯放回桌上,发出“嗒”的一声轻响。
他看向林允宁的眼神彻底变了,从最初的审视,变成了震惊,最后化为欣赏。
“上帝……韩,我收回我之前的评价,”
他感叹道,“这已经不是天才了,这是难得一见的……造物主的馈赠。”
他转向林允宁,表情变得郑重:
“林,首先,请不要被我之前邮件里那些尖锐的问题冒犯,那是一个物理学家的职业病。”
“当然不会,教授。”
林允宁平静地回答,“您的三个问题也给了我很多灵感,Aether v1.0的诊断模块正是基于您的启发。”
“不,那不一样。”
里希特教授摆了摆手,“我只是一个挑剔的提问者,而你,是那个解决了问题的人。”
他身体微微前倾,语气变得兴奋起来:
“当然,新版的Aether非常强大,非常!我必须告诉你,它帮了我们一个大忙。我们课题组有一组关于量子临界点的光谱数据,被极强的背景荧光污染,我们尝试了所有方法,花了好几个月都束手无策,几乎已经准备放弃了。
“上周,我的一个博士生在开源社区发现了Aether的 v1.0版本。最初只是抱着试试看的心情下载使用,结果只用了不到半个小时,它就从那堆被污染的数据里,分离出了一个信噪比很好的准粒子峰。
“这个发现,很可能直接决定了他博士论文的成败。”
里希特教授感叹道:
“它太实用了,而且十分小巧,简直是实验物理学家的福音。”
韩至渊在一旁听着,脸上笑意更浓。
没有什么比自己的学生得到国际同行的认可更让人高兴的了。
“不过,你也知道,我在沪上的会议结束之后,没有直接回瑞士,而是绕路来到金陵,肯定不是为了单纯夸奖你……”
里希特教授狡黠一笑,话锋一转,从随身的公文包里拿出他的笔记本电脑,打开了一张数据图,“我是作为一个用户,来对Aether提出意见的。”
林允宁身子凑过去,只见屏幕上是一张散点图。
那是一团毫无规律的、上下剧烈波动的噪点,没有任何可识别的周期性。
“我认为,Aether在频域的处理上已经十分完善,但物理世界中还有大量发生在‘时间域’的复杂现象,同样让我们头疼。”
里希特教授指了指屏幕上的散点图,“这是我们在单个量子点上测到的‘随机电报噪声’(RTN)。
“由于电子在量子点和临近缺陷态之间随机隧穿,导致了这种信号。我们尝试过傅里叶变换,但它的功率谱是一片混沌,没有任何特征峰……”
他看向林允宁,叹了口气:
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