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"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。