学神系统:爆肝高考全科满分

第447章 “噪声”的妙用!从干扰信号到量子逻辑门的驱动力(2/2)

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他的每一个动作,都精确到了微米级别。那细如发丝的焊锡,在他手中仿佛拥有了生命,每一次点下,都能在芯片引脚和实验板焊盘之间,形成一个不大不小、圆润光滑、完美无瑕的焊点!他的速度快得惊人,却又稳定得可怕,仿佛不是在进行焊接,而是在进行一场行云流水般的书法创作!

耗子有一次实在憋不住好奇,偷偷从窗帘缝里瞅了一眼,当他看到秦风竟然在用一把看起来像是从哪个垃圾堆里捡来的破电烙铁,在一块比他巴掌还小的电路板上,焊接那些比芝麻粒还要小的黑色方块时,他整个人都傻了!

“我……我靠!风哥……风哥他……他不会是在用眼神控制焊锡吧?这……这不科学啊!这比我用狗熊打赢大和舰还要不科学啊!”耗子感觉自己的世界观正在被秦风用一种极其粗暴的方式反复蹂躏和重建。

而陈景,则是在仔细研究了秦风丢在垃圾桶里的一些写满了各种奇怪算法流程图和Verilog HDL代码片段(这些都是秦风在设计FPGA逻辑时随手画的)的草稿纸后,得出了一个令他自己都感到不寒而栗的结论:“秦风……他似乎在尝试用一种……一种基于‘实时频谱分析与自适应相位追踪’的算法,来从随机噪声中提取……某种‘确定性的混沌吸引子’?这……这在理论上……似乎……有那么一点点……可能性?但……但这需要何等恐怖的计算能力和算法设计能力啊!”

陈景不知道的是,秦风拥有的,不仅仅是恐怖的计算能力(他的大脑本身就是一台超级计算机),更有来自学神系统的、超越时代的“黑科技知识”的直接灌输!

在接下来的十几个小时里,秦风几乎是将自己完全“钉”在了那个小小的“秘密工坊”里。他不仅以一种近乎“妖孽”的技艺,完成了对那几块FPGA芯片和数十个模拟元器件的完美焊接与布局,还以一种更加“变态”的速度,编写了数千行复杂到足以让任何一个2000年的顶尖嵌入式系统工程师都当场吐血的FPGA逻辑控制代码和DSP(数字信号处理)算法!

这些代码和算法的核心,就是基于“随机共振原理”和“量子芝诺效应”的“环境电磁噪声相干量子涨落提取与可控激励引擎”!

它的工作原理,简单来说,就是:

宽带噪声采集与初步滤波: 通过那个经过“量子化升级”的多频段天线阵列,尽可能多地采集周围环境中的各种电磁噪声信号。然后,通过一个由模拟电路构成的、带宽可调的带通滤波器组,对这些噪声进行初步的频率筛选,滤掉那些明显无用或者可能对后续处理造成干扰的频段。

实时频谱分析与特征识别: FPGA芯片将对经过初步滤波的噪声信号进行高速的实时频谱分析(利用快速傅里叶变换FFT算法),并根据预设的“目标量子比特激励谱”(这个谱是秦风根据“电子管量子比特”的能级结构和跃迁特性,以及“秦氏模型”的特定计算需求,精密计算出来的),从复杂的噪声频谱中,动态地识别和追踪那些可能蕴含着“有用信息”的特定频率成分和统计特征(比如,某个频点上突然出现的窄带峰值,或者某段频率范围内噪声功率的异常波动等)。

随机共振放大与相位锁定: 一旦识别出“有用的噪声特征”,FPGA将控制一个由高精度数模转换器(DAC)和非线性模拟电路(例如,基于双稳态施密特触发器或雪崩二极管的混沌振荡器)构成的“随机共振激励模块”,向这个模块注入经过精密调制的、与“有用噪声特征”频率和相位相关的微弱“种子信号”。在“种子信号”和“环境噪声”的共同作用下,“随机共振激励模块”将发生剧烈的非线性振荡,并以极高的增益,将那些微弱的“有用噪声特征”放大成强度足以驱动“电子管量子比特”发生量子态跃迁的“相干激励脉冲”!同时,通过一个基于锁相环(PLL)原理的反馈控制回路,FPGA还将精确地锁定这些“相干激励脉冲”的相位,确保它们能够以正确的“姿势”与量子比特发生相互作用。

量子芝诺效应门控与逻辑实现: 最后,也是最关键的一步,FPGA将根据预设的量子算法(比如,要执行一个Hadamard门还是一个CNOT门),通过精确控制施加到“电子管量子比特”上的“观测脉冲”(这些脉冲也可能来自于经过特殊处理的环境噪声,或者由另一个独立的微波源产生)的频率、强度和时间序列,利用“量子芝诺效应”或“反芝诺效应”,来“门控”那些由环境噪声驱动的“相干激励脉冲”对量子比特的作用效果,从而“诱导”量子比特执行特定的量子逻辑运算!

这整个过程,听起来就像是天方夜谭!简直就是在一堆混乱的、随机的、不可预测的“垃圾”中,硬生生地“召唤”出了秩序、逻辑和智慧!

当秦风将最后一行FPGA控制代码烧录进去,并将他那个看起来像是一堆电子元件随意堆砌而成,但实际上却凝聚了他无数心血和智慧的“量子噪声信号处理模块”,通过几根特制的屏蔽线,与那台经过“量子化升级”的熊猫牌收音机的天线输入端和几个关键的“电子管量子比特”控制端口连接起来的时候,他的手心都因为紧张而微微有些出汗。

“成败……在此一举了!”他深吸一口气,按下了模块的启动按钮。

没有惊天动地的爆炸,也没有五彩斑斓的量子闪光。

只有几颗FPGA芯片上的指示灯开始有规律地闪烁,几个模拟电路上的微调电位器发出轻微的“嗡嗡”声。

然后,秦风连接在模块输出端的一台从实验室“借”来的、经过他特殊改造的、能够显示微弱高频信号波形和频谱的简易示波器(其实就是一台普通的旧示波器,被他加装了一个高灵敏度的前置放大器和一套基于“差分信号抵消”的噪声抑制电路)的屏幕上,开始出现了一些……奇迹般的景象!

只见屏幕上,那些原本如同无头苍蝇般杂乱无章、上蹿下跳的背景噪声波形,在经过他那个“量子噪声信号处理模块”的“点化”之后,竟然开始逐渐变得“驯服”起来!它们不再是完全的随机和混乱,而是开始在某些特定的频率点上,凝聚成一个个虽然依旧在微微抖动,但却拥有着清晰峰值和稳定相位的……“相干波包”!

这些“相干波包”的频率,正好与他之前计算出的、用于激励“电子管量子比特”进行Hadamard门和CNOT门操作所需的微波频率高度吻合!

而它们的相位,也在FPGA的精密控制下,呈现出一种周期性的、可预测的演化规律!

“成功了!我竟然……真的成功了!”秦风看着示波器屏幕上那些如同拥有了生命般灵动的“相干量子涨落”,激动得差点当场跳起来!

他知道,这不仅仅意味着他成功地从“垃圾”中提炼出了“黄金”,更意味着,他为他那台“熊猫量子霸王机”,找到了一个取之不尽、用之不竭的“免费能源”和“天然指令集”!

那些曾经让宿管刘阿姨烦恼不已的“滋啦滋啦”的干扰信号,从今天起,将不再是令人讨厌的“噪声”,而是驱动“熊猫量子霸王机”进行量子逻辑运算的——神圣序曲!

“哈哈哈哈!”秦风忍不住仰天长笑,笑声中充满了无与伦比的自豪与睥睨一切的自信!

他知道,自己距离那个让“秦氏模型”重见天日,让全世界都为之震惊的伟大时刻,又近了一大步!

而这一切,都源于他对“噪声”的全新理解,以及那匪夷所思的……妙用!

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