葉辰提出的“缺陷態(tài)導(dǎo)致高損耗”的猜想,如同在平靜的死水中投入了一塊巨石,瞬間激起了項(xiàng)目組的研發(fā)熱情。理論組立刻著手按照他的思路,開始修改模擬程序,引入結(jié)構(gòu)畸變參數(shù),計算缺陷模式的產(chǎn)生條件和分布。
然而,新的問題接踵而至。
原有的計算模型,是基于傳統(tǒng)的有限元法或時域有限差分法,這些方法雖然通用,但在處理涉及拓?fù)湫再|(zhì)和大量隨機(jī)微小畸變的復(fù)雜結(jié)構(gòu)時,計算量會變得極其龐大,甚至到了難以承受的地步。
理論組組長,一位姓周的研究員,皺著眉頭向沈宏和葉辰匯報:“沈主任,葉顧問,我們嘗試了引入畸變,但計算資源消耗呈指數(shù)級增長。要得到有統(tǒng)計意義的結(jié)果,以我們現(xiàn)有的計算資源,恐怕需要連續(xù)運(yùn)行數(shù)周甚至更久……這太不現(xiàn)實(shí)了?!?/p>
會議室里剛剛?cè)计鸬南M?,仿佛又被澆上了一盆冷水。思路是對的,但技術(shù)手段跟不上,一切都是空談。
所有人的目光再次投向了葉辰。這個年輕人已經(jīng)創(chuàng)造了一次奇跡,他還能有辦法嗎?
葉辰沉吟片刻。他前世作為頂尖項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,對各類計算模擬方法了如指掌。傳統(tǒng)的有限元法和時域差分法在處理這類問題時確實(shí)笨重。
他腦海中迅速閃過幾種可能的替代方案,并結(jié)合這個具體問題的物理特性(具有特定的對稱性和邊界條件),一個更加高效、甚至可稱為“顛覆性”的優(yōu)化方案逐漸清晰。
“周老師,或許我們可以換一個思路?!比~辰再次走到白板前,“我們的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)具有特定的空間對稱性,而且我們關(guān)心的并不是瞬態(tài)響應(yīng),而是穩(wěn)態(tài)的本征模式分布,尤其是那些局域在缺陷附近的狀態(tài)?!?/p>
他拿起筆,開始勾勒一個新的計算框架。
“我們可以嘗試采用**緊束縛近似(Tight-BindingApproximation)結(jié)合格林函數(shù)(GreensFunction)的方法**?!彼麑懴聨讉€關(guān)鍵公式,“將完整的波導(dǎo)結(jié)構(gòu),視作由許多‘原子’(基元)組成的晶格,用一組參數(shù)來描述‘原子’之間的‘hopping’(跳躍積分)。結(jié)構(gòu)畸變,則可以通過微調(diào)這些局域的hopping參數(shù)來引入?!?/p>
他一邊寫一邊解釋:“這樣做的好處是,我們可以將問題從求解龐大的偏微分方程組,轉(zhuǎn)化為處理一個非常稀疏的矩陣的本征值問題。計算量會大大降低。然后,再利用格林函數(shù)方法,直接計算在特定頻率下,缺陷附近的局域態(tài)密度(LDOS),這正好直接對應(yīng)了我們關(guān)心的損耗機(jī)制!”
這套方法,將連續(xù)的問題離散化,并充分利用了體系的對稱性和所關(guān)心物理量的特殊性,精準(zhǔn)地繞開了傳統(tǒng)方法計算量大的痛點(diǎn)。
周研究員聽著聽著,眼睛越瞪越大,呼吸都變得急促起來!他是計算物理出身,立刻就明白了葉辰這套方案的巧妙和高效之處!這簡直是量身定做!不,這甚至是超越了他現(xiàn)有認(rèn)知的一種建模思路!
“妙啊!太妙了!”周研究員忍不住拍案叫絕,“將連續(xù)介質(zhì)離散成緊束縛模型,用格林函數(shù)直接戳中要害!這思路……這思路簡直絕了!計算量至少能降低兩個數(shù)量級!”
其他理論組成員也紛紛反應(yīng)過來,臉上充滿了震撼和興奮。他們看向葉辰的眼神,已經(jīng)像是在看一個怪物。這真的只是一個高中生嗎?他對計算物理的理解和運(yùn)用,簡直達(dá)到了大師級的水準(zhǔn)!
沈宏副主任雖然對具體數(shù)學(xué)細(xì)節(jié)不甚明了,但看到周研究員等人那激動萬分、如同發(fā)現(xiàn)新大陸的表情,就知道葉辰又一次給出了關(guān)鍵的解決方案。
“就按葉顧問說的辦!”沈宏當(dāng)機(jī)立斷,“周組長,你親自帶隊,全力攻關(guān),盡快把新模型搭建起來,進(jìn)行驗(yàn)證計算!”
“是!保證完成任務(wù)!”周研究員激動地領(lǐng)命,帶著組員們風(fēng)風(fēng)火火地沖回了辦公室,迫不及待地要將葉辰的理論付諸實(shí)踐。
葉辰看著他們離去的背影,神色依舊平靜。這套方法在他前世算不得多么驚世駭俗,只是針對特定問題的有效工具之一。但放在當(dāng)前的環(huán)境和問題上,卻產(chǎn)生了顛覆性的效果。
【提出顛覆性計算模型優(yōu)化方案,極大提升科研效率,獲得經(jīng)驗(yàn)值800點(diǎn)!文明點(diǎn)數(shù)200點(diǎn)!】
【獲得項(xiàng)目組理論核心人員的高度敬佩,智力隱性提升!】
【“文明火種”傳承理念——知識即力量,得到深刻體現(xiàn)!】
系統(tǒng)的獎勵再次確認(rèn)了他的貢獻(xiàn)。
短短幾天,葉辰先是一語道破天機(jī),指出了問題的物理本質(zhì),緊接著又提供了攻克技術(shù)難關(guān)的利器。
他用自己的實(shí)力,徹底征服了這個國家級實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目組。
不再有人把他當(dāng)成需要照顧的“晚輩”或“關(guān)系戶”,而是真正將他視為了可以平等交流、甚至能夠指引方向的“顧問”。
計算模型的顛覆性優(yōu)化,不僅解決了項(xiàng)目燃眉之急,更讓葉辰在這個頂尖科研平臺上,站穩(wěn)了腳跟。
他的價值,正在被飛速重估。
喜歡科技:走向星辰大海請大家收藏:()科技:走向星辰大海