变化。而这个微波光子数的变化,又可以通过那个“微波-光子转换接口”,转换成雪崩光电二极管中产生的可被探测到的光电流信号!
这,就是他为“熊猫量子霸王机”设计的“单光子级信号耦合器”与“量子态读取模块”的核心原理!用最“土法”的手段,去实现最尖端的量子测量!
第三阶段:“天线重塑”,架设“量子通讯”之桥梁!
完成了对谐振回路的“量子化升级”,秦风的目光,最后落在了那根孤零零地立在收音机顶部的、已经有些弯曲变形的七节拉杆天线上。
这根天线,在它的“前半生”,兢兢业业地为宿管刘阿姨接收着来自四面八方的、承载着京剧、豫剧、黄梅戏等各种戏曲信息的调幅(AM)和调频(FM)无线电波,频率范围通常在几百千赫兹到一百兆赫兹左右。
但对于即将“量子飞升”的“熊猫量子霸王机”来说,这个频率范围实在是太“低端”了!它需要的是能够工作在数吉赫兹甚至数十吉赫兹微波频段的、能够精确地向“电子管量子比特”发射控制脉冲,并高效地接收其反馈信号的“量子天线”!
秦风毫不犹豫地将那根老旧的拉杆天线给拆了下来。然后,他从自己“顺手牵羊”搞来的材料中,找出了一些之前从电子系报废的微波实验模块上拆下来的、镀金的SMA同轴连接器、几小段半刚性同轴电缆、以及一些薄如蝉翼的柔性印刷电路板(FPC)边角料。
他再次展现了他那“化腐朽为神奇”的DIY能力。
他先是用一把锋利的美工刀和一把钢尺,在那几片FPC边角料上,精确地切割出了几个形状如同蝴蝶翅膀或螺旋迷宫般的、经过精心设计的微带天线单元的图案(这些图案的尺寸和形状,都是他根据系统提供的“基于分形几何的宽带微波天线设计原理”进行精密计算的)。
然后,他又用他那把神奇的恒温电烙铁,将那些切割好的FPC天线单元,小心翼翼地焊接到了SMA同轴连接器的中心导体和外壳之上,并用几小段半刚性同轴电缆,将它们与收音机内部那些经过改造的“量子谐振腔”和“信号处理模块”的输入输出端口连接了起来。
他还创造性地利用了收音机原本用来固定拉杆天线的那个可旋转的塑料底座,将其改造成了一个可以手动调节天线阵列方向和极化方式的简易“波束赋形云台”!
最终,当秦风将几个不同形状、不同尺寸的微带天线单元,以一种看似随意、实则蕴含着精妙电磁场耦合原理的方式,组合并固定在那个经过改造的旋转底座上时,一个看起来有些奇形怪状,甚至带着几分“赛博朋克”风格的“多频段、可重构、宽带微波量子天线阵列”的雏形,便宣告诞生了!
这个天线阵列,不仅能够高效地从周围环境中“捕获”特定频段的、可用于驱动量子逻辑门的电磁噪声,还能够根据需要,向特定的“电子管量子比特”发射精确编码的微波控制脉冲,实现对其量子态的初始化、操控和读取!
它,将成为“熊猫量子霸王机”与外部世界进行“量子信息交互”的最重要桥梁!
“呼——总算是……搞定了!”当最后一个焊点完美凝固,秦风长长地吐出了一口浊气,感觉自己的整个身体都快要虚脱了。他看了一眼墙上的时钟,距离宿管刘阿