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断裂的时域:当量子遇见算盘
示波器的荧光屏在实验站的幽蓝灯光下明明灭灭,杜志远的指尖划过玻璃表面,那串摩尔斯电码像凝固的时间裂缝——嗒滴嗒滴,三十年前的核爆余晖正以一种悖论般的方式干扰着最前沿的量子通信。他身后,年轻技术员小李正对着频谱分析仪蹙眉,屏幕上跳动的干扰波形被AI标记为“未知模式”,而旁边的老工程师陈工则反复擦拭着那台从戈壁掩体带回的老式示波器,金属外壳上的锈迹在他掌心蹭出暗红的痕迹。
“杜队,这频段根本不在量子通信协议的预设干扰库里,”小李推了推眼镜,语气里带着数字原住民特有的笃定,“得调用‘天河’超算跑新模型,传统电磁屏蔽理论没解。”
陈工突然停下擦拭,布满老年斑的手背青筋微凸:“小伙子,三十年前马兰基地的核试验报告里,有张放射性同位素与电磁场耦合的曲线图,说不定……”
“陈工,”小李打断他,语速快得像代码编译,“那都是纸质文献了,我们现在用的量子隧穿效应模拟系统能实时生成十万组参数,老报告的数据精度不够。”
空气里泛起针尖般的静默。杜志远看着陈工欲言又止的嘴唇,突然想起三天前在档案室的场景——他让小李查找1992年核试验的电磁干扰记录,年轻人在终端前敲了十分钟,最后困惑地抬头:“杜队,系统里只有‘量子通信早期研究’分类,没有‘核试验电磁效应’的电子标签。”而当杜志远从积尘的铁皮柜里翻出泛黄的牛皮纸档案袋时,小李的眼神像在看一件出土文物。
一、锈蚀的知识图谱
危机始于量子通信实验站的全网加密异常。所有经过卫星中继的密钥都出现随机比特翻转,仿佛有双无形的手在量子隧穿的瞬间拨动了概率之弦。物理组最初判断是太阳黑子活动引发的空间辐射干扰,但频谱分析显示,干扰源的频率波动呈现一种极其规律的锯齿状——那形状让杜志远莫名想起某次老科学家座谈会上,退休的王院士用钢笔在纸上画的核爆冲击波衰减曲线。
他带着团队重返戈壁掩体时,发现那台老式示波器正以0.1秒的间隔重复播放摩尔斯电码。陈工当场辨认出前三个字符是“警告”,但后续代码需要对照三十年前的特殊加密本才能破译。问题是,加密本的电子扫描件在三年前的系统升级中被误删,而掌握解密口诀的老专家周工已卧床不起。
“我试着用神经网络训练摩尔斯电码模型,”小李在会议上展示ppt,屏幕上是复杂的卷积神经网络结构图,“但准确率只有37%,因为样本里没有那个年代特有的电磁噪声特征。”
坐在长桌另一端的老物理学家孙院士突然开口,声音像磨砂纸擦过金属:“当年为了防窃听,我们在发报机线圈里加了放射性同位素镅-241,信号会带着a粒子衰减的随机噪声,这不是算法能学的。”他顿了顿,看着小李茫然的表情,补充道,“就像你们现在说的‘量子随机源’,只是我们用的是半衰期432年的金属。”
会议室里响起细微的鼠标点击声,年轻人们迅速在数据库里检索“镅-241 电磁信号”,结果为空。杜志远注意到孙院士的手指在桌下轻轻敲击,那节奏竟与示波器的摩尔斯电码同频——那是刻进肌肉记忆的知识,却无法被现代检索系统捕获。
二、算盘与量子比特的鸿沟
真正的危机在破译电码的过程中爆发。当杜志远带着小李去医院向周工请教时,老人躺在病床上,浑浊的眼睛盯着天花板,喃喃念着:“阴极射线管……栅极电压……第三谐波……”小李举着录音笔,飞快地在平板上记录关键词,却在听到“电子管偏置电阻用的是马兰基地的石英砂”时停住了手。
“周工,偏置电阻的材料和信号频率有什么关联?”小李追问。
周工转过头,眼神突然清晰了一瞬:“傻孩子,石英砂里的放射性杂质会影响电阻的热噪声,我们当年就是靠这个做密钥源的……”他的声音越来越弱,最后化作一串含糊的音节。
回到实验室,小李对着仿真软件发呆。他尝试在模型里加入“放射性杂质热噪声”参数,却发现现代电路仿真系统默认忽略这类“非可控变量”。而陈工拿来的1992年实验笔记里,手绘的电路图旁写着一行小字:“石英砂采自爆心3公里处,经72小时中子活化处理。”
“这怎么量化?”小李把笔记推给杜志远,“活化处理后的杂质浓度是多少?辐射剂量对电阻温度系数的影响曲线呢?这些都没有标准数据。”
杜志远看着笔记上褪色的蓝黑墨水,突然想起自己刚工作时,跟着老工程师们在野外台站调试设备,他们能用耳朵听发电机的噪音判断轴承磨损,用舌头舔导线判断是否漏电——那些经验写不进算法,却曾是科研的血肉。
更严峻的问题出现在信号重构环节。年轻团队用最先进的量子比特还原电码波形,结果总是差之毫厘,而陈工用老式电子管搭建的模拟电路却能精准复现干扰频率。“你们的量子门操作是纳秒级,”陈工指着示波器说,“但当年的电子管响应有微秒级延迟,这个时间差在量子层面就是天堑。”
小李不服气,当场用超导量子比特做了延迟实验,却发现传统电子管的“迟钝”在特定频段下竟形成了天然的滤波效应——这是任何量子纠错算法都没考虑过的物理特性。
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