I-House的暖气系统大概和这栋楼一样老,管道里整晚都回响着“哐啷,哐啷”的怪声,像是里面藏着个铁皮幽灵。林允宁在吱吱作响的木板床上对付了一宿,因为时差的关系,睡得昏昏沉沉,天一亮就起来了。窗外,芝加哥的天还是灰蒙蒙的。他冲了个澡,换上干净的连帽衫和牛仔裤,背上那台IBmX40笔记本,步行前往物理系。芝加哥大学的校园是开放式的,经典的哥特式建筑群,和现代楼宇交错在一起。清晨的草坪上覆着一层薄霜,松鼠在光秃秃的橡树枝上跳来跳去,一点也不怕人。按照宋教授邮件里面所说,詹姆斯?弗兰克研究所(JFI)刚搬了新家,从老楼搬进了街对面的戈登综合科学中心。这是一座崭新的大楼,主体由玻璃和钢结构组成。透过巨大的落地窗,能看到里面开阔明亮的大厅和正在安装的崭新仪器。门口,劳拉?宋正和一个栗色头发,穿着白大褂的女生,以及一个身材高瘦、穿着格子衬衫的白人男生说着什么。“林,你来了。”劳拉看到他,招了招手。“宋教授你好。”林允宁走上前。“叫我劳拉就可以。感觉怎么样?时差还适应吗?”劳拉的问候很简短,透着一股效率至上的作风,“我们刚搬到这里,一切都乱糟糟的。给你介绍一下,这是玛利亚,做扭转双层石墨烯实验的。这是埃米特?卡特,我们组的理论计算专家。那个叫玛利亚的栗色头发女生对他露出了一个友善的微笑,而瘦高的埃米特?卡特只是礼貌性地点了点头,眼神里带着一丝审视。“我今天上午有几个会,”劳拉看了一眼手表,“就不带你了。你刚刚来这里,先跟着玛利亚和埃米特熟悉一下环境,看看大家都在做什么,晚点咱们再好好谈谈。”说完,她便踩着高跟鞋,匆匆走向了大楼深处。“跟我来吧,”玛利亚很热情,指着里面笑着说,“我们刚搬过来不到两个月,很多仪器还在调试。不过这里比老楼好多了,至少窗户不漏风。我们组在三楼,风景很好,能看到中央草坪。”新的实验室是开放式的大平层,采光极好。一张张实验台整齐排列,上面是各种闪着金属光泽的仪器和密密麻麻的红绿导线。最引人注目的,是墙上挂着的几块巨大的白板。上面写满了推导到一半的公式、潦草的示意图和各种颜色的便利贴,旁边还留着几个咖啡杯印。埃米特?卡特走在前面,介绍得言简意赅:“这是低温输运测量区,那边是材料制备和表征区。咖啡机在那边,自己动手。”他的语气礼貌,但也有点冷淡。路过一个公共区域时,埃米特在一块巨大的白板前停下了脚步。上面写满了密密麻麻的公式推导,有好几处被红笔圈了出来。“我们在计算扭转双层石墨烯在‘魔角’附近的能带结构,”埃米特用记号笔的末端敲了敲白板,像是随口一提,“但贝里曲率在狄拉克点附近会出现奇异性,用标准的k.p微扰论算出来的结果总是不收敛。你对这个有想法吗?”玛利亚在一旁悄悄对林允宁眨了眨眼,示意他别紧张。这是埃米特最喜欢干的事,用一个他自己都没搞明白的难题去“测试”新人。林允宁看着那堆复杂的哈密顿量和矩阵元,没说话。埃米特以为他被问住了,镜片后的眼神里闪过一丝果然如此的了然。一个高中生,就算再天才,基础也肯定不扎实。“你不知道就算了,这很正常,”他正准备用前辈的口吻安慰一句,“这个问题确实………………”“为什么要用微扰论?”林允宁忽然开口了。这回轮到埃米特愣了一下:“不然呢?”“贝里曲率本质上是个几何概念,”林允宁走到白板前,拿起一支蓝色记号笔,“它描述的是波函数在动量空间里的‘扭曲’程度。“我和以前课题组的一个师兄曾经证明过,在狄拉克点这种拓扑保护的奇点上,任何基于局域展开的微扰方法都会失效。”他在白板的空白处画了一个简单的示意图。“你应该直接从它的拓扑定义出发,把它看作动量空间中的一个‘磁单极子”。“它的总磁通量,也就是陈数,必须是量子化的整数。你只需要计算波函数绕着奇点走一圈的缠绕数,就能直接得到积分形式的贝里曲率,根本不需要处理那个发散的点。”埃米特?卡特看着白板上那个简洁的示意图,沉默了。他原本是想用计算的复杂性来考校对方一下,没想到这个高中生根本没往计算的泥潭里跳,而是直接从物理图像的层面,给出了一个更巧妙的框架。足足过了五秒钟,他才推了推眼镜,用一种非常轻的声音说:“......这是个很有趣的想法,回头我会试试。他意识到,这个看起来年轻得过分的高中生,脑子里装的东西,可能比他想象的要多得多。“好了埃米特,别为难我们的新朋友了。”玛利亚笑着打圆场,“林,你想先从哪里看起?”“能看看你的课题么。”林允宁说。玛利亚的工位上,两台24英寸的戴尔显示器并排摆着,上面是一张看起来杂乱无章的曲线图。“就是这个,快把我逼疯了。”玛利亚指着屏幕,一脸无奈,“这是扭转双层石墨烯的电导随栅极电压变化的曲线。理论上,在某些特定的填充因子下,应该能看到清晰的量子化平台。但你看我测出来的......”她放大了一部分曲线。那条线剧烈地抖动,上面布满了各种毛刺和尖峰,偶尔能看到一两个模糊的平台,但很快就被巨大的噪声淹没了。“我检查了所有
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