第604章 把光打个结

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。”

“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0.001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：0.1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：5mm x 5mm。

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。”