芝加哥的深夜,宿舍里的网络信号有些波动。
视频画面里的陈正平,卡成了一张焦虑的静态图。
等到画面恢复流畅时,这位刚刚盘上科研巅峰的师兄正抓着自己日益稀疏的头发,背景是金陵大学物理楼那间堆满仪器的办公室。
“师弟,这次麻烦大了。”
陈正平的声音透着一股深深的疲惫,“Hasan课题组把预印本挂出来不到24小时,学术圈的舆论风向就变了。他们的数据太干净了??在超高真空环境下制备的样品,没有任何杂质,结果测出来的霍尔电导是零。
“现在有人在博客上说,我们之前测到的量子化平台,可能是某种磁性杂质导致的平庸信号。甚至有人暗示我们是为了发顶刊而‘筛选了数据。”
这对于实验物理学家来说,是指控,更是侮辱。
林允宁坐在书桌前,手里拿着那份刚打印出来的Hasan论文,表情却并没有陈正平那么严峻。
他甚至还有闲心喝了一口冰水。
“师兄,别慌。他们的数据确实干净,但可能太‘干净了。”
林允宁拿起一支红笔,在论文的一张图上画了个圈。
“你看他们的实验装置图。为了追求极致的纯净,他们不仅没加外磁场,还用了最标准的霍尔棒(Hall Bar) 几何结构????就是那种长条形的、两头通电、侧面测电压的经典结构。
“这有什么问题吗?这也是教科书标准啊。”陈正平不解。
“在强磁场下没问题,因为强磁场会把所有的电子自旋强行按到一个方向。但在零磁场下,这就成了致命的陷阱。”
林允宁把那张纸举到摄像头前,“陈绝缘体是铁磁性的。在没有外磁场‘镇压’的时候,材料内部会自发形成无数个微小的磁畴(Magnetic Domains)。这些磁畴的磁化方向是随机的,有的朝上,有的朝下。”
他在纸上画了一个长条,然后在里面画了许多杂乱无章的箭头。
“Hasan用的霍尔棒是长条形的,电子要想从这一头跑到那一头,必须跨越无数个‘畴壁’(Domain Walls)。
“每一个畴壁,对于受拓扑保护的边缘态电子来说,都是一道悬崖。电子在这些边界处发生散射,倒流,宏观上表现出来的就是信号消失,电阻不为零,霍尔电导也不量子化。”
陈正平愣住了,嘴巴微张:“你是说......他们是因为样品‘太大’、结构‘太直,反而把自己坑了?”
“没错。他们被自己的洁癖骗了。”
林允宁放下笔,语气笃定,“而我们用的是科布里诺盘(Corbino Disk)结构的变体??这种环形结构对边缘态的环流更敏感。而且,师兄你记得吗?我们在测量前,为了校准仪器,加过一次很小的磁场。
“那个微弱的剩磁,虽然不足以产生霍尔效应,但足够把那些乱七八糟的磁畴给‘梳理顺了。这叫磁锻炼(Magnetic Training)。
“所以,信号消失不是因为没有拓扑态,是因为被几何结构和混乱的磁畴掩盖了。”
视频那头,陈正平猛地拍了一下大腿,震得摄像头都在抖。
“对啊!原来是这样!我说怎么有时候信号好有时候信号坏呢!”
“这只是猜测,咱们先别急着下结论。”
林允宁打开了电脑上的Aether模拟器,“口说无凭。我这几天会跑一组模拟数据。我会把Hasan的实验条件??霍尔棒结构加上随机磁畴分布??输进去。
“如果在模拟中,我也能重现出他们那个‘完美的零信号,那就证明错的不是我们的样品,而是他们的实验设计。”
他看着屏幕上开始滚动的代码,嘴角勾起一抹冷笑:
“既然他们想打擂台,那我们就不用发邮件解释了。直接写一篇《Technical Comment》 (技术评论),把模拟数据和理论分析贴在他们脸上,发给《Science》编辑部。”
解决了物理学那边的危机,林允宁回到办公室的时候,已经是第二天中午。
布兰登正坐在办公桌前,手里拿着那个还没捂热乎的第一代iPhone,眉头皱得能夹死一只苍蝇。
“宁,你那个热二极管到底什么时候能搞定?”
这位大少爷把手机往桌上一扔,甩了甩手,“这才玩了二十分钟游戏,背面就已经烫得能煎牛排了。如果那个散热贴要等到68度才启动,我的手早就熟了。能不能让它在40度就开始干活?”
林允宁走过去,拿起那台依然温热的手机。
确实,68°C对于电子元件来说是安全温度,但对于人类的手掌来说,那是痛觉阈值。
如果是被动散热,相变点必须降低。
他坐回电脑前,调出了Aether_Foundry的材料数据库。
屏幕上显示着二氧化钒(VO2)的晶体结构??一个标准的单斜晶系,看起来像是一个被压歪了的立方体。
“要把相变温度降下来,就得破坏它的稳定性,让它更容易‘坍塌’成金属态。”
林允宁一边自言自语,一边在模拟器里尝试掺杂不同的元素。
他在晶格里塞进了一个巨大的钨(Tungsten)原子。
钨原子的半径比钒原子大得多。它一挤进去,原本整齐排列的晶格就像是塞进了个胖子,瞬间变得扭曲、紧绷。
这种内部的应力,大大降低了相变所需的能量势垒。
【模拟结果:掺杂1.5%钨原子。相变温度预测:42℃。】
“找到了。”
林允宁指着屏幕,“掺点钨进去。每掺杂1%,相变温度就能降低20度左右。控制好比例,就能把开关设定在40度。”
布兰登凑过来,看着那个复杂的晶体结构图:“那你还在等什么?赶紧造啊!我要做第一个用上这玩意的iPhone用户。’
“我们没炉子。”
林允宁两手一摊,“以太动力的实验室只能养耗子和配试剂,烧不了陶瓷。这种精密掺杂需要管式炉和磁控溅射仪。”
他想了想,打开邮箱,给远在金陵的宋胤乾教授写了一封邮件。
【宋老师:关于高合金的项目,最新的预测数据我已经上传FTP。另外,我这边有个私活儿想请您帮忙。这是一个钨掺杂二氧化钒的配方,能否请您的课题组帮忙烧一批薄膜样品,并测试一下40度附近的热导率突变?费用
按横向课题标准结算。】
点击发送。
林允宁靠在椅背上,看着天花板。
虽然宋教授肯定会帮忙,但长期依赖外部实验室不是办法。
想要把这些材料变成产品,变成专利,变成现金流,以太动力必须拥有自己的材料实验室。
这又是钱,大笔的钱。
三天后,芝加哥奥黑尔国际机场。
前往俄勒冈州波特兰的航班即将起飞。
候机大厅里,雪若正拿着平板电脑,最后一次核对ICML会议的物料清单。
程新竹坐在旁边,心疼地看着手里的一张发票。
“雪若姐,咱们是不是有点太败家了?”
程新竹指着发票上那一串零,“五万美金?就为了租三天展位?咱们之前那个角落里的位置不是挺好的吗?只要把海报贴上去就行了啊。”
“那是以前。”
方雪若头也没抬,手指在屏幕上滑动,“那家原本订了核心展位的AI创业公司上周倒闭了,我把位置抢了过来。紧挨着Google和微软,对面就是斯坦福的展台。”
她放下平板,从包里拿出一个精致的礼盒,递给正在看书的林允宁。
“去换上。”
林允宁打开盒子。里面是一条深蓝色的真丝领带,上面有着极其低调的,类似黎曼曲面的暗纹。
“我们不是去凑热闹发传单的。”
方雪若站起身,整理了一下自己的风衣领口,那种属于华尔街精英的霸气显露无疑,“既然手里握着治疗阿尔茨海默症的钥匙,又刚刚用数学把薛定谔公司按在地上摩擦,我们就要站在舞台中央。
“我要让硅谷的所有投资人,不管他是红杉还是KPCB,只要路过那个展台,就会意识到错过我们是他们今年最大的损失。
“五万美金买一张进入顶级圈层的门票,很便宜。”
林允宁看着手里的领带,笑了笑。
他拿起领带,走向洗手间。
“听CFO的。”
在等待登机的间隙,林允宁打开了黑莓手机,习惯性地检查邮件。
宋胤乾教授的回复已经到了:“没问题,样品这周就能烧出来,数据第一时间发你。”
处理完这条,他手指下滑,看到了一封未读邮件。
发件人的域名是 google.com.
但前缀不是什么HR或者PR,而是一个让所有搞计算机的人都会心跳加速的名字。
From: Geoffrey Hinton ([email protected])
Subject: Regarding your paper on Attention and Topology
(关于你那篇注意力和拓扑学的论文)
林允宁的手指悬停在滚轮上。
杰弗里?辛顿。
深度学习之父,神经网络的执剑人。
在2007年这个时间点,虽然深度学习还没有像后来那样统治世界,但他刚刚发表了那篇关于深度置信网络(DBN)的文章,正在多伦多大学和Google之间开启AI的新纪元。
林允宁点开邮件。
【亲爱的林先生:
我在Arxiv上读了你的论文。非常有趣。
大多数人在试图用更复杂的层数去堆砌精度,而你却试图用拓扑学去解释它为什么工作。那个关于离散莫尔斯同调的观点,给了我很多启发。
听说你会参加今年的ICML。如果方便的话,我想邀请你参加周二晚上的一个闭门研讨会(Deep Learning Workshop)。
那只是个小范围的聚会,有几个对此感兴趣的朋友,比如Yann LeCun和Yoshua Bengio。我们想听听你对神经网络几何本质的看法。
G. Hinton】
林允宁盯着屏幕上的那几个名字。
辛顿、勒昆、本吉奥。
后世被称为“AI三巨头”的人物,现在居然要在一个小房间里聚齐,而且邀请他这个本科生去参会?
这不仅仅是一封邀请函。
这是一张通往未来的入场券。
在这个深度学习即将爆发的前夜,他被邀请到了引爆点的中心。
“怎么了?笑得这么诡异?”
程新竹凑过来,好奇地看了一眼他的手机屏幕,然后发出了一声尖叫,引得周围的旅客纷纷侧目。
“辛......辛顿?那个辛顿?!”
林允宁收起手机,整理了一下衣领,那是方雪若刚送他的那条领带。
“准备一下吧。”
他看向窗外正在滑行的飞机,眼神里闪烁着野心。
“这次去俄勒冈,我们可能真的要改变世界了。”