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第604章 把光打个结（第1页）

浙江杭州，西湖大学。这里是中国新型研究型大学的代表，虽然校园不大，但藏龙卧虎。林远和顾盼走进了一间看似普通的实验室。门口挂着个牌子：“拓扑光子学研究中心”。推开门，里面黑漆漆的。只有几束绿色的激光，在空气中交织成一张复杂的网。一个穿着拖鞋、头发乱得像鸡窝的年轻人，正蹲在地上，盯着一束光发呆。他叫楚风。天才，疯子，光子学界的“魔术师”。“楚博士，”林远喊了一声。楚风没理他，手里拿着一面小镜子，挡在光路上，让光折射了一个角度。“不对……还是漏了。”楚风喃喃自语，“这弯转得太急，光子全甩出去了。”“楚博士，我是江南之芯的林远。”“没空。”楚风头也不回，“我在解题。别拿凡人的事来烦我。”顾盼有点生气：“嘿，你这人……”林远拦住顾盼，走到楚风身边，蹲下，看着那束光。“你想让光转个90度的直角弯，而且一点能量都不损耗？”楚风终于转过头，看了林远一眼，眼神像看白痴。“废话。芯片要做小，光路就得折叠。现在的光子芯片，为了让光拐弯，得画一个很大的弧线。这太占地方了。”“我想让它像电路一样，直角转弯。但这违背物理常识。”“光是有惯性的。你硬让它拐弯，它就撞墙，散了。”“除非……”“除非什么？”林远问。“除非你能给光修一条带有护栏的高速公路。”楚风在地上画了个图。“拓扑保护。”“简单说，就是造一种特殊的材料结构。这种结构，对光来说，只有一条路可走。”“哪怕路是弯的，是打结的，甚至是断的。”“光也只能沿着这条路跑，绝对跑不出去！”“就像高速公路上的护栏，把车死死挡在路中间！”“那你造出来了吗？”林远问。“没。”楚风把手里的镜子一扔，一脸颓废。“理论我有。但是，造不出来。”“为什么？”“因为路不平。”实验室，显微镜下。楚风指着一块废弃的芯片样品。“你看这条光路。”那是在硅片上刻出来的一条沟槽，宽只有几百纳米。肉眼看，它直得像尺子画的，边缘光滑如镜。但是，在电子显微镜下。那沟槽的边缘，就像是锯齿。坑坑洼洼，凹凸不平。“这就是问题。”楚风叹气。“我们要利用拓扑效应锁住光，要求结构的精度必须达到原子级。”“哪怕边缘有一个原子的突起，光撞上去，就会发生散射。”“对于光来说，这些微小的锯齿，就是路上的巨石。”“光在里面跑，一路磕磕碰碰。”“还没拐弯呢，能量就撞没了。”“这是加工精度的死结。”“现在的光刻机和刻蚀机，虽然能刻出5纳米的线，但刻出来的边缘，总是毛毛糙糙的。”“就像是用大斧头去削铅笔，怎么可能削得光滑？”死局。理论是完美的，但手艺跟不上。林远看着那条“锯齿路”。“既然刻不平……”“那我们就抹平它。”“抹平？”楚风愣了，“拿砂纸磨？这可是纳米级的沟，砂纸伸不进去。”“不用砂纸。”林远想起了之前在江钢修补压缩机叶轮，还有在电池厂做涂层的经验。“楚博士，你装修过房子吗？”“没。”“墙上如果有坑，怎么弄平？”“刮腻子。”“对！”林远眼睛一亮。“我们给这条光路，刮一层原子腻子。”“找一种特殊的材料。”“把它变成气体，或者是极稀的液体。”“让它流进那条沟里。”“它会自动填满那些坑坑洼洼的地方。”“等它干了，路不就平了吗？”楚风皱眉：“可是，填进去的东西，得跟原来的材料光学性质一样啊！折射率得一致，否则光照样会散射。”“那就用同一种材料。”林远看向王海冰。“我们现在的波导是硅做的。”“那我们就用非晶硅来填坑！”“用原子层沉积技术！”“但这有个问题，”王海冰提醒道，“ald是均匀生长的。它会在凸起的地方长，也会在凹进去的地方长。”“最后长出来，还是不平的。”“就像你在波浪地上铺地毯，铺完了还是波浪。”林远沉默了。确实，ald是保形的。它不会自动填坑。“那我们就让它流起来。”“流？”“对。”林远眼中闪过一丝疯狂。“我们用激光回流。”“先把非晶硅铺上去。”“然后，用一束极细的、能量极高的激光，扫过边缘。”小主，这个章节后面还有哦，，后面更精彩！“让那层非晶硅，瞬间熔化！”“变成液体！”“液体有表面张力。”“在张力的作用下，它会自动收缩，把凸起拉平，把凹坑填满！”“就像水流过沙地，自动变平一样！”楚风听得目瞪口呆。“在纳米尺度上搞熔化回流？这控制难度太大了！温度稍微高一点，整个芯片结构就塌了！”“我们有盘古。”林远自信地说。“让ai去控制激光的功率和路径。”“在0001秒内，完成熔化和冷却。”“只烫皮，不伤骨！”江州，pfl实验室。楚风带着他的理论，加入了林远的团队。设备搭建好了。一台高精度的飞秒激光器，对准了芯片上的光路边缘。“开始！”激光像手术刀一样，在只有几百纳米宽的边缘上划过。“滋”没有声音，只有显微镜下的图像在变。原本锯齿状的边缘，在激光扫过的一瞬间，变得模糊、圆润。就像被火烤过的蜡烛边缘。“停！”激光熄灭。冷却。再看显微镜。“平了！”顾盼惊呼。那条原本像锯齿一样的线，现在变成了一条完美的直线。粗糙度：01纳米。比镜子还平！“神乎其技……”楚风看着屏幕，手都在抖。“这简直是原子级抛光。”“有了这条路，我的光，就能跑起来了！”路修平了。接下来，就是见证奇迹的时刻。楚风设计了一个极其复杂的“光子迷宫”。在一个指甲盖大小的芯片上，光路折叠了一千次。全是直角弯。如果用以前的技术，光转两个弯就没影了。“通光！”激光射入入口。所有人都屏住呼吸，盯着出口的探测器。一秒。两秒。“滴！”探测器亮了！信号强度：95！经过一千次直角转弯，光信号依然强劲！几乎没有损耗！这意味着什么？这意味着，原本需要像书本一样大的光子芯片。现在可以折叠起来。变成像指甲盖一样小！体积缩小了100倍！“成功了！”楚风激动得抱住了林远。“林董，你把我的理论，变成了现实！”“这下，我们可以把光子芯片，塞进手机里，塞进眼镜腿里了！”就在大家欢呼的时候。警报灯又亮了。这次不是光路问题。是热。因为光路折叠了一千次，虽然单次损耗很小，但加起来，热量还是堆积在了一个极小的点上。芯片变得滚烫。“温度：80度……90度……”“散热跟不上了！”王海冰喊道。之前的“金刚石+液态金属”散热方案，是针对大芯片设计的。现在芯片变小了100倍，热密度反而增加了100倍！这就像把以前分散的火苗，聚成了一个喷枪。金刚石底座虽然导热快，但热量传导需要面积。现在接触面积太小，热量“堵”在芯片里出不去。“必须在芯片内部散热。”林远盯着发红的芯片。“不能只靠底座。”“要在芯片的肚子里，修水管！”“什么？”大家愣了。“微流道冷却。”林远在白板上画图。“我们在光路和光路之间的空隙里。”“刻出无数条微米级的水渠。”“让冷却液，直接流进芯片的心脏里！”“就像人体的毛细血管一样，遍布全身！”“带走每一处的热量！”“可是……”王海冰为难，“这工艺太复杂了。要在几百纳米的光路旁边挖水沟，万一漏水了，光路就废了。”“而且，什么液体能钻进这么细的管子还能流动？水肯定不行，张力太大，流不动。”林远沉思片刻。“不用水。”“用超临界流体。”“什么？”“二氧化碳。”林远解释道：“把二氧化碳加压，加温。”“它会变成一种既像气，又像液的东西。”“它像气体一样，能钻进极细的缝隙。”“又像液体一样，能带走大量的热！”“我们在芯片里，通超临界二氧化碳！”“这叫气态洗澡！”这是一个疯狂的工程。在比头发丝还细的芯片内部，不仅要修光路，还要修水路。稍有不慎，就会塌方。但在“盘古”的精确计算和“雷神”封装机的微操下。第一块“内冷式折叠光子芯片”诞生了。它看起来像一块透明的水晶，但里面布满了复杂的管道。“通气！”高压二氧化碳注入。“开机！”光路点亮。热量刚一产生，就被流动的流体带走。，！核心温度：40度。稳如泰山！“完美……”楚风看着这块芯片，简直像是在看神迹。“这已经不是芯片了。”“这像是一个有血管、有神经的生物。”芯片做小了，也做凉了。“玲珑”二代芯片，正式定型。体积：5x5。算力：相当于以前的大板砖。功耗：手机电池能带得动。“这下，天眼眼镜可以做成隐形眼镜那么大了。”顾盼高兴地说。“而且，可以装进手机里，甚至装进耳机里。”“耳机？”“对。”林远说。“以前的耳机只能听歌。”“现在的耳机，装上这个芯片。”“它能实时翻译全世界的语言。”“它能听懂你的情绪。”“它甚至能帮你接电话，应付骚扰电话。”“这叫真·智能穿戴。”林远看着手里的小芯片。他知道，这东西一旦量产，整个消费电子行业都要变天。苹果、三星、高通，他们的那些硅基芯片，在这个光子怪物面前，就是算盘和计算机的区别。“准备发布会吧。”林远收起芯片。“这次，我们要让全世界看看。”“什么叫降维打击。”然而，就在这时。林远的电话响了。是一个久违的号码。是燕清源。“林远，”燕清源的声音听起来很疲惫，但也带着一丝幸灾乐祸。“你别得意太早。你虽然搞定了技术，搞定了生产，但你忘了原材料。”“什么原材料？镓？锗？光刻胶？我们都有啊。”“不。”燕清源冷笑。“是沙子。”“石英砂。”“你之前在东海县搞的那个提纯法，虽然能用，但产量太低。”“现在，你的产能扩大了十倍。”“东海县的矿挖空了。”“而且，”燕清源顿了顿。“国土资源部刚刚发文。”“为了保护环境，全国范围内暂停所有新的石英矿开采审批。”“你没米下锅了。”林远心里一沉。千算万算，没算到石头不够用了。没有高纯石英，就做不出光子波导，也做不出掩膜版。芯片厂，又要停摆？“不。”林远看向窗外。“既然地上的石头挖完了……”“那我们就人造石头。”“人造？”顾盼问，“石头还能造？”“能。”林远眼中闪过一丝精光。“沙子的成分是什么？二氧化硅。”“这东西，地球上到处都是。稻壳里有，甚至空气里的灰尘里都有。”“我们要搞硅循环，去把那些废弃的太阳能板，全给我收回来！那些板子上，全是最高级的提纯硅！那是城市矿山。”：（）官道红颜：她们助我一路升迁