證明了我們的方向是對的,新的分子和新的微腔結構確實有效。」
羅向東點點頭:「不錯,接下來要做的事情很明確,繼續優化分子設計,提高量子相乾態的壽命。10納秒到10秒,還有9個數量級的差距,如果每三周提升一個數量級,我們還需要————」
「別算了,沒有那麼慢。」陸景打斷了他,「給我三天時間分析今天的數據,然後把下一輪分子的設計方案拿出來。」
接下來的日子裡,量子儲能項目組進入了一個高度壓縮的疊代周期。
陸景在對首輪測試數據的深入分析中,發現了一個極為關鍵的線索。
QB—101分子的激發態壽命在室溫下雖然有了數量級級別的提升,但依然存在一個主要的退相乾通道。
分子骨架中柔性亞甲基鏈段的低頻振動,會周期性地擾動激子耦合強度,直接導致量子相於態出現不可逆的退相位。
這個損耗機製在光譜數據中表現為一組特定頻率的振動態指紋,陸景對比計算光譜和實驗光譜,最終鎖定了亞甲基的搖擺振動模式。
他的解決方案是跟林川交流過後,林川提出來的。
方案頗為大膽,用剛性的苯撐單元替換掉分子外圍的全部四個柔性亞甲基鏈段,再在苯環的對位引入叔丁基作為空間位阻基團。
這個改動的本質,是通過增強分子骨架的剛性來凍結低頻振動模式。
同時,利用大位阻基團把相鄰分子之間的間距嚴格鎖定在量子相乾態的最佳耦合距離上。
新分子的代號定為QB—102。
陸景在三天之內完成了分子結構的修改和合成路線的重新規劃,這一次的反應步驟從七步縮減到了五步。
因為更剛性的骨架反而簡化了某些中間體的保護策略。
他用了一周時間做出了第一批6.8克樣品,比上一輪效率提高了將近一倍。
同時,羅向東也對實驗方案做了進一步的優化。
他注意到單脈衝泵浦的能量利用率太低了,大部分光子能量實際上並沒有被轉化為量子相乾態的儲存能,而是在泵浦過程中直接以熱輻射的形式耗散掉了。
整體能量轉化效率隻有1%出頭,這不僅製約了電池的能量效率,也使得儲能時間的測量精度受到了信噪比的拖累。
他查閱了林川給的技術資料中關於「相乾泵浦」的描述,結合陸景對分子能級結構的計算結果,設計了一套雙脈衝泵浦序列。
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第一個脈衝負責將分子從基態激發到第一激發態,第二個脈衝經過精確的時間延遲和相位調製後,驅動分子係統進入目標量子相乾態。
這需要飛秒雷射係統具備極高的時間精度,陸景為此專門升級了泵浦—探測延遲線的控製軟體,把脈衝時間抖動控製在了5飛秒以內。
進入7月份,第二輪充放電測試展開。
換上QB—102分子和雙脈衝泵浦方案後,儲能時間從10納秒直接躍升到了3秒。
這是足足9個數量級的飛躍。
實驗室裡,看到這個結果的張淼第一個叫出了聲,忍不住用拳頭砸了一下光學平台。
陳知意狠狠瞪了一眼:「光學平台不能砸,任何微小的振動都可能影響光路。」
張淼撓頭:「額,抱歉抱歉,有點太激動了。」
三秒。
這個數字意味著量子電池的儲能時間,已經超越了充電時間13個數量級。
雖然距離林川預想的30分鐘的儲能時間目標還有遙遠的距離,但物理原理層麵的障礙已經被徹底打穿了,這是意義非凡的一步。
剩下的工作,就是用工程手段把這個數字繼續推高。
7月16日,深藍科技新總部。
沈雨欣手裡抱著一疊文件,來到林川的辦公室門口,然後敲了幾下。
「進來。」
此刻的林川正坐在辦公椅上,手裡拿著一份量子儲能項目組剛提交上來的新一輪測試計劃。
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