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第49章 量子分子编程(第1页)

"复制单个分子只是第一步,"李默站在白板前说道,手中的记号笔迅速勾勒出一幅分子阵列图,"下一步,我们应该尝试同时控制多个分子,让它们按照特定模式排列。"

玛丽亚思考片刻,问道:"你是在说某种形式的分子编程?"

"确切地说,是量子信息引导下的分子组装,"李默点头,"想象一下,如果我们能让分子像积木一样按照我们的指令排列,这将彻底改变材料科学和纳米技术。"

李默解释了他的新理论。传统的分子排列主要依赖化学键合力和物理手段,但这些方法控制精度有限,且难以在三维空间实现复杂排列。量子信息操控则提供了一种全新途径——通过直接作用于分子的量子信息结构,引导它们按照预设模式排列。

"这就像给每个分子分配一个特定的'量子地址',"李默在白板上画出一个网格,"然后通过QuantumScript指令告诉它们应该在哪个位置,与哪些邻居建立什么样的关系。"

林小雨提出了一个关键问题:"分子间的相互作用力怎么处理?在自然条件下,分子排列受到静电力、范德华力等多种作用力的影响。"

"这正是挑战所在,"李默回应,"我们需要创建一个量子调控场,既能暂时抑制分子间的自然作用力,又能引导它们按照我们的指令排列。一旦排列完成,再让它们以新的配置稳定下来。"

张磊从实验角度提出建议:"我们应该从最简单的排列开始——例如,让几个水分子形成一个特定的几何形状,比如正三角形或正方形。"

团队一致同意从简单排列开始,逐步提高复杂度。李默负责设计量子调控指令,玛丽亚负责扩展QuantumScript语言以支持多分子排列,张磊则设计实验装置。

与单分子复制相比,多分子排列需要更精密的实验装置。张磊设计了一个升级版的量子调控室,内部包含更大的作用区域和更精确的量子场生成器。

"我们将使用超冷量子阱技术将目标区域的温度降至接近绝对零度,"张磊解释道,"在这种条件下,分子的自发运动被大幅抑制,更容易受到我们的量子场引导。"

实验采用了一种特殊的光学成像系统,能够实时观察分子排列过程。系统包括量子点标记技术,每个参与排列的水分子都被标记以便追踪。

玛丽亚也完成了QuantumScript的扩展工作:"我添加了一套新的命令结构,专门用于描述多分子系统中的空间关系和排列规则。现在我们可以用简洁的代码描述复杂的三维排列模式。"

她演示了新开发的可视化接口,屏幕上显示出一个虚拟的三维网格,李默可以在上面绘制所需的分子排列模式,系统会自动生成相应的QuantumScript代码。

几天后,团队准备尝试第一个实验——让五个水分子排列成一个正五边形。这看似简单的任务实际上要求精确控制每个分子的位置和取向。

实验开始前,团队进行了全面检查和校准。李默戴上增强型脑电波监测头套,进入深度冥想状态,与量子场建立连接。

"我能感知到目标区域中的五个水分子,"李默轻声说,"它们目前处于随机分布状态。"

他开始执行第一阶段操作——建立量子信息网络。这个过程需要同时与五个水分子建立量子连接,比单分子操作复杂得多。李默的额头渗出汗珠,表明他正在经历强烈的精神压力。

"量子连接已建立,"几分钟后他通知团队,"开始执行排列指令。"

李默在意识中运行预先设计的QuantumScript程序,试图将五个水分子引导到正五边形的顶点位置。实验室大屏幕上,标记过的水分子开始缓慢移动,但运动轨迹并不平滑,常常出现偏离和回弹。

"分子间的互斥力在干扰排列过程,"玛丽亚观察数据后说,"需要调整量子场强度。"

李默尝试增强量子调控场,但这也增加了他的精神负担。四十分钟的努力后,五个水分子确实形成了一个近似的五边形,但排列并不精确,且无法稳定维持。

"部分成功,"李默睁开眼睛,疲惫地说,"我们证明了多分子排列的可能性,但控制精度和稳定性还有很大提升空间。"

团队分析了第一次实验的数据,确定了几个需要改进的关键点。

首先,玛丽亚对QuantumScript算法进行了优化:"我们需要考虑分子间相互作用的复杂性。新版本的排列算法将分子间作用力纳入计算,不是强行抑制这些力,而是巧妙利用它们。"

其次,李默改进了量子连接方法:"我们应该先建立一个整体的量子信息场,然后同时引导所有分子,而不是单独控制每个分子。这更符合量子系统的整体性特征。"

最后,张磊调整了实验环境:"我们将引入辅助的微弱电磁场,帮助稳定分子排列,就像脚手架支撑建筑一样。"

三天后,团队进行了改进后的实验。这次目标更具挑战性——让十二个水分子排列成一个正十二面体的顶点结构。

李默再次进入量子观察状态,但这次采用了新的整体连接方法。他不再尝试单独控制每个分子,而是构建了一个覆盖整个目标区域的量子信息场,将排列模式编码入场中。

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