第583章 小型化的突破
一封由金陵送往京城的信，在这个秋初牵动了不少人的心。
不过写信的正主，此刻却并没有将注意力放到这个上面。
芯片的发展的确很重要，但那并不是他的研究领域。
他能做一些理论基础工作，甚至是针对碳基芯片或量子芯片的基础材料做进一步的研究，但芯片工艺的核心仍然在加工上。
纳米级的超高精度加工，无论是光刻机，光刻胶还是EDA软件这些东西，都不是他的研究范畴。
所以即便是针对量子计算机做出了一定的理论研究，徐川也没有将手贸然的插进这一不熟悉的领域中去。
而且他现在手头上的工作很多，没有剩余的时间能够让他去钻研芯片了。
无论是已经步入正轨的小型化可控核聚变技术还是空天发动机，亦或者才堪堪启动的大型强粒子对撞机的修建，都需要他投入时间和精力去处理相关的工作。
八月底，九月初，22年的开学季迎来了一批新嫩的萌新。
南大的校园中，人来人往。
一批批稚嫩的面孔眼神中带着希冀的光芒踏入校园中，也抱怀着对大学生活，对未来的期待。
迎新场地中，坐在临时搭建起来的遮阳棚下面，各大院系负责接待新生本科生一边忙中有序的处理着接待工作，一边一边胡天侃地地吹着牛聊着天。
“听说今年咱们数学系的录取分数提高到了多少？”
看着一个个背着包的新生跟随着学长的脚步迈向数院，应用数学系的一名大三本科生百无聊赖的搭话问道。
一旁，站在他身边接待完一名新生的大二的学生点了点头，笑着说：“虽然各省的录取分数线不一样，但整体来说比去年高了快二十分。”
顿了顿，他补了一句：“尤其是有徐院士开课的数学与应用数学专业，今年的分数线更是提高到了七百分，比北大数学系的都还要高十分。”
“厉害了！以一己之力带动整个数院的发展，PK北大，啧啧，太猛了。”大三的学长摇着头感叹。
“你这不是废话嘛，诺菲双奖得主，数学界第一人，北大有吗？北大啥也没有。”
今年才迈入大二的学生笑嘻嘻的对比了一下，接着道：“说起来，他的学生都拿到菲尔兹奖了，这一届新生估计有不少都是冲着那位大佬来的。”
“只不过可惜的是，他老人家开课的时间实在太少了，每一次上课都跟打仗一样，抢位置都抢不到。”
说起这个，身边的大三学生就吐槽道：“说起这个我就无语了，本科生抢位置也就算了，那些研究生博士生一听到他开课都跑过来抢位置，干啥勒干啥勒，大学课程他们也来抢！”
“不过徐院士讲课是真的讲的好，很多问题别的教授讲的一塌糊涂的，他三两句话就给你说明白了。”
一旁，大二的学生笑嘻嘻的说道：“说起抢课那可就不止了，别说咱们学校的了，就是河海，东大，东南那边都有人做地铁过来。”
“至于讲的好，那不是很正常嘛，要水平有水平，要颜值还那么帅气”
在秋季新生入学的时候，教学楼的办公室中，徐川也在安排和准备着自己下半年的教学工作。
虽然对他来说这并不是什么大事，随便讲讲都能够让那些小萌新们受益匪浅，但他却从来都没有因为简单而轻视这项工作。
不仅仅是因为知识的传承，也是因为在授课的过程中，他能从最基础的领域，将那些自己学过的，研究过的知识重新梳理一遍。
他很享受这个过程，也乐于去做这件事。
“代数几何、拓扑学、微分方程、函数.”
在规划本上写下了几个大致的方向后，徐川想了想，又将数论添加了进去。
虽然他的研究方向和重点并不在数论领域，但在数论领域却有一个他无法忽视的猜想。
黎曼猜想的重要性很大，不仅仅在于那数千个与之相关的命题和论文，更在于它是统一代数与几何之间的重要桥梁。
除此之外，在国际数学家大会上，他还发现了一些更有意思的东西。
即由黎曼猜想引发的关联函数能够与随机厄密矩阵本征值的对关联函数能够对应。
素数，或许可能和时空相连，这是徐川以前从未有想过的东西。
或许在最简单最原始的纯粹数学领域，隐藏着宇宙最深处的奥秘。
这并不是没可能的事情。
比如微积分。
微积分的诞生开启了牛顿机械宇宙观的宏伟时代，人们惊奇地发现：普天之下，莫非王土。而物理世界也并不神秘，也并无不同，即使隐匿在宇宙深空的天体，其运动的规律都臣服在人类制定的法则之下。
亦或者建立在非欧几何（特别是黎曼几何）和张量分析的应用上的广义相对论，更是完成了对整个宇宙时空观的建立。
数学理论照进现实成为最强有力的工具，为现代科技的发展，为其他领域的发展推波助澜并不是什么不存在的事情。
截止到如今，数学的各大分支都在默默地为前沿科学提供精妙绝伦的应用。
曾经被人们束之高阁而偏安一隅的数学研究正化作人们手中的利器，在探索物质世界的途中披荆斩棘，更为人们提供越来越多的思想动力和创造的源泉。
不过遗憾的是，有一门分支陪伴人类走过漫漫两千多年真理探寻的艰辛旅途，却还在其封闭的理论王国里孤芳自赏。
它就是数学家们最悠久和最忠实的伙伴，不离不弃的‘数论’。
这个数学中最大的分支已经积累了无数深邃的理论成就，但当今科技能受益于数论的成果极少，说是隐秘在水下的冰山一角也不为过。
或许有朝一日，当冰山融化时，数论的硕果能惠及每一个后世子孙。
而这个破冰的希望，很可能就是处于群山之巅的黎曼猜想。
这也是徐川将数论添加进日常授课的原因。
在对‘时空洞’的研究过程中，他愈发觉得，宇宙时空中最大的奥秘之一，可能就隐藏在最为纯粹的数学当中。
对新学期的教学工作做了一个简单的规划后，徐川站起身揉了揉眼睛，伸了个懒腰，朝着门外喊了一声。
门外，正在处理自己工作的汤然快速走了过来，徐川将手中的课程规划递了过去，道：“这是今年下半年的规划，你做个简单的安排后报给教务处那边。”
汤然接过纸张，看了一眼后点了点头，道：“好的，教授。还有其他的事情吗？”
徐川想了下，道：“帮我收集一下四大数学期刊中和数论有关的论文，主要是解析数论、代数数论和几何数论这三方面的。”
汤然：“没问题，我这边这就安排人去做，还有其他的工作吗？”
“没了，去吧。”
将手中的工作交代给助理后，徐川重新坐了下来，继续整理着自己手中的工作。
正在这时，办公桌上的手机震动响了起来。
随意的从桌上摸过手机，看了一眼来电提示，是星海研究院·能源研究所的梁曲打过来的，徐川没有犹豫，手指在屏幕上轻轻的滑动了一下，接通了电话。
“喂？”
“教授.!!!”
电话中，梁曲的声音带着一些不平静的颤抖，一句话说了半响都没说出来。
感觉到了这份不对劲，徐川想也不想，立刻问道：“怎么了？是出什么事情了？”
电话对面，梁曲深吸了口气，用力的干咽了口空气后开口道：“教教授，关于仿星器的小型化，我们.可能要做到了！”
听到这句话，徐川也愣住了。
电话两头沉默了半响，他才回过神来。
深吸了口气，徐川迅速道：“我马上过去，见面再说。”
话落，他直接挂断了通话，转而找到了郑海的电话，拨了过去。
“以最快的速度到我的办公室楼下等我。”
对面，郑海感觉到了声音的不对劲，迅速回道：“我马上过来。”
“去星海研究院。”
教学楼下，一辆黑色的红旗小车行驶了过来，车才停稳，徐川就拉开了车门坐了上去。
“好。”
郑海点了点头，发动汽车朝着栖霞山驶去。半个小时不到的车程很快就过去了，车辆稳稳的停在了研究院的门口。
下了车之后，徐川没有任何停留，径直走向了大楼的内部，朝着核心实验室走去。
核心实验室中，穿着白大褂的研究员们还在自己的工作岗位上忙碌着，但整个实验室的气氛却无比的兴奋，所有人的脸上都带着灿烂的笑容。
偌大的数据监控屏幕，已经完成了一次完整运行的华星聚变装置正在缓缓的停机，腔室中高温等离子体正在逐渐散去，温度也随之冷却了下来。
“什么情况？”
快步的走进实验室，扫了一眼监控上的数据后，徐川迅速找到满脸兴奋的梁曲，开口问道。
“做到了！我们做到了！”
梁曲兴奋的回应道，说话的声音中都带着颤抖和激动：“利用您之前提出来的永磁体仿星器的思路，在非线性优化算法的作用下，通过超算我们对外场线圈和磁铁组的参数进行了模拟和调整，以尽可能地优化预先设定的目标函数。”
“然后再利用解析模型和简单椭圆形仿星器完成了FOCUS程序的验证，确认和调试从不同角度优化改良仿星器的模块化线圈，修复永磁体螺旋形线圈产生的误差场”
一连串的解释快速的从梁曲的口中说了出来，可能是因为过于激动，此时的解释有点颠三倒四，好在这是最熟悉的领域，徐川还是勉强听懂了对方的办法。
不过为了进一步的确认，他找梁曲要了一份规划文件，认真的翻阅起来。
相比起成功本身，他更关注的是他们是如何做到的。
之前就说过，仿星器过于复杂的线圈系统是制约它发展的一个严峻挑战。
复杂的结构会加剧反应堆腔室内部高温等离子体的流失和损耗速度，造成严重的新经典输运难题。
这不仅仅是仿星器实现可控核聚变技术的难题，也是小型化路线上的一大难题。
为了寻找合适的三维线圈实现精心优化的等离子体位型，他在此前构建过一种永磁体仿星器，实验证明，这种思路是有效的，后续的聚变研究中，华星聚变装置成功的降低了新经典输运，并完成了一次模拟发电。
但这还不够，因为随着反应堆的体积缩小，新经典输运会随之增大，他们还需要进一步的想办法再降低高能粒子的损耗。
迅速的将手中的文件翻阅了一遍，徐川脸上浮现了一丝恍然的表情，明白了他们的做法。
在永磁体仿星器的基础上，能源研究所这边通过超算，从需要控制的等离子体物理性质出发，使用磁流体力学(MHD)扰动平衡程序GPEC计算所需的磁场扰动，然后利用FOCUS直接寻找能产生目标磁扰动的合适RMP线圈。
通过使用目标函数的梯度和海森矩阵来指导优化过程，这种办法的优化速度和收敛性能得到了显著提高。
此外，他们还通过线圈设计方法，在仿星器的磁铁绕组内部进行了一套准对称位形线圈设计。
这可以使得永磁体仿星器的优势进一步提升，提升腔室内部的等离子体偏移造成的误差场敏感度分析，做到快速，简洁地定位，然后通过磁场进行调整。
不得不说，这是一种一种巧妙的方法。
它完美的配合了永磁体仿星器修改后的模块化永磁单元，做到了对反应堆腔室内部的磁场的局部微调，这可以使得腔室的高温等离子体保持在稳定的线路上，避免它们在香蕉区、碰撞区大量损失，降低了仿星器的新经典运输。
这样一来，永磁体仿星器的体型，理论上来说就可以做到进一步的缩小了！
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芯片的发展的确很重要，但那并不是他的研究领域。
他能做一些理论基础工作，甚至是针对碳基芯片或量子芯片的基础材料做进一步的研究，但芯片工艺的核心仍然在加工上。
纳米级的超高精度加工，无论是光刻机，光刻胶还是EDA软件这些东西，都不是他的研究范畴。
所以即便是针对量子计算机做出了一定的理论研究，徐川也没有将手贸然的插进这一不熟悉的领域中去。
而且他现在手头上的工作很多，没有剩余的时间能够让他去钻研芯片了。
无论是已经步入正轨的小型化可控核聚变技术还是空天发动机，亦或者才堪堪启动的大型强粒子对撞机的修建，都需要他投入时间和精力去处理相关的工作。
八月底，九月初，22年的开学季迎来了一批新嫩的萌新。
南大的校园中，人来人往。
一批批稚嫩的面孔眼神中带着希冀的光芒踏入校园中，也抱怀着对大学生活，对未来的期待。
迎新场地中，坐在临时搭建起来的遮阳棚下面，各大院系负责接待新生本科生一边忙中有序的处理着接待工作，一边一边胡天侃地地吹着牛聊着天。
“听说今年咱们数学系的录取分数提高到了多少？”
看着一个个背着包的新生跟随着学长的脚步迈向数院，应用数学系的一名大三本科生百无聊赖的搭话问道。
一旁，站在他身边接待完一名新生的大二的学生点了点头，笑着说：“虽然各省的录取分数线不一样，但整体来说比去年高了快二十分。”
顿了顿，他补了一句：“尤其是有徐院士开课的数学与应用数学专业，今年的分数线更是提高到了七百分，比北大数学系的都还要高十分。”
“厉害了！以一己之力带动整个数院的发展，PK北大，啧啧，太猛了。”大三的学长摇着头感叹。
“你这不是废话嘛，诺菲双奖得主，数学界第一人，北大有吗？北大啥也没有。”
今年才迈入大二的学生笑嘻嘻的对比了一下，接着道：“说起来，他的学生都拿到菲尔兹奖了，这一届新生估计有不少都是冲着那位大佬来的。”
“只不过可惜的是，他老人家开课的时间实在太少了，每一次上课都跟打仗一样，抢位置都抢不到。”
说起这个，身边的大三学生就吐槽道：“说起这个我就无语了，本科生抢位置也就算了，那些研究生博士生一听到他开课都跑过来抢位置，干啥勒干啥勒，大学课程他们也来抢！”
“不过徐院士讲课是真的讲的好，很多问题别的教授讲的一塌糊涂的，他三两句话就给你说明白了。”
一旁，大二的学生笑嘻嘻的说道：“说起抢课那可就不止了，别说咱们学校的了，就是河海，东大，东南那边都有人做地铁过来。”
“至于讲的好，那不是很正常嘛，要水平有水平，要颜值还那么帅气”
在秋季新生入学的时候，教学楼的办公室中，徐川也在安排和准备着自己下半年的教学工作。
虽然对他来说这并不是什么大事，随便讲讲都能够让那些小萌新们受益匪浅，但他却从来都没有因为简单而轻视这项工作。
不仅仅是因为知识的传承，也是因为在授课的过程中，他能从最基础的领域，将那些自己学过的，研究过的知识重新梳理一遍。
他很享受这个过程，也乐于去做这件事。
“代数几何、拓扑学、微分方程、函数.”
在规划本上写下了几个大致的方向后，徐川想了想，又将数论添加了进去。
虽然他的研究方向和重点并不在数论领域，但在数论领域却有一个他无法忽视的猜想。
黎曼猜想的重要性很大，不仅仅在于那数千个与之相关的命题和论文，更在于它是统一代数与几何之间的重要桥梁。
除此之外，在国际数学家大会上，他还发现了一些更有意思的东西。
即由黎曼猜想引发的关联函数能够与随机厄密矩阵本征值的对关联函数能够对应。
素数，或许可能和时空相连，这是徐川以前从未有想过的东西。
或许在最简单最原始的纯粹数学领域，隐藏着宇宙最深处的奥秘。
这并不是没可能的事情。
比如微积分。
微积分的诞生开启了牛顿机械宇宙观的宏伟时代，人们惊奇地发现：普天之下，莫非王土。而物理世界也并不神秘，也并无不同，即使隐匿在宇宙深空的天体，其运动的规律都臣服在人类制定的法则之下。
亦或者建立在非欧几何（特别是黎曼几何）和张量分析的应用上的广义相对论，更是完成了对整个宇宙时空观的建立。
数学理论照进现实成为最强有力的工具，为现代科技的发展，为其他领域的发展推波助澜并不是什么不存在的事情。
截止到如今，数学的各大分支都在默默地为前沿科学提供精妙绝伦的应用。
曾经被人们束之高阁而偏安一隅的数学研究正化作人们手中的利器，在探索物质世界的途中披荆斩棘，更为人们提供越来越多的思想动力和创造的源泉。
不过遗憾的是，有一门分支陪伴人类走过漫漫两千多年真理探寻的艰辛旅途，却还在其封闭的理论王国里孤芳自赏。
它就是数学家们最悠久和最忠实的伙伴，不离不弃的‘数论’。
这个数学中最大的分支已经积累了无数深邃的理论成就，但当今科技能受益于数论的成果极少，说是隐秘在水下的冰山一角也不为过。
或许有朝一日，当冰山融化时，数论的硕果能惠及每一个后世子孙。
而这个破冰的希望，很可能就是处于群山之巅的黎曼猜想。
这也是徐川将数论添加进日常授课的原因。
在对‘时空洞’的研究过程中，他愈发觉得，宇宙时空中最大的奥秘之一，可能就隐藏在最为纯粹的数学当中。
对新学期的教学工作做了一个简单的规划后，徐川站起身揉了揉眼睛，伸了个懒腰，朝着门外喊了一声。
门外，正在处理自己工作的汤然快速走了过来，徐川将手中的课程规划递了过去，道：“这是今年下半年的规划，你做个简单的安排后报给教务处那边。”
汤然接过纸张，看了一眼后点了点头，道：“好的，教授。还有其他的事情吗？”
徐川想了下，道：“帮我收集一下四大数学期刊中和数论有关的论文，主要是解析数论、代数数论和几何数论这三方面的。”
汤然：“没问题，我这边这就安排人去做，还有其他的工作吗？”
“没了，去吧。”
将手中的工作交代给助理后，徐川重新坐了下来，继续整理着自己手中的工作。
正在这时，办公桌上的手机震动响了起来。
随意的从桌上摸过手机，看了一眼来电提示，是星海研究院·能源研究所的梁曲打过来的，徐川没有犹豫，手指在屏幕上轻轻的滑动了一下，接通了电话。
“喂？”
“教授.!!!”
电话中，梁曲的声音带着一些不平静的颤抖，一句话说了半响都没说出来。
感觉到了这份不对劲，徐川想也不想，立刻问道：“怎么了？是出什么事情了？”
电话对面，梁曲深吸了口气，用力的干咽了口空气后开口道：“教教授，关于仿星器的小型化，我们.可能要做到了！”
听到这句话，徐川也愣住了。
电话两头沉默了半响，他才回过神来。
深吸了口气，徐川迅速道：“我马上过去，见面再说。”
话落，他直接挂断了通话，转而找到了郑海的电话，拨了过去。
“以最快的速度到我的办公室楼下等我。”
对面，郑海感觉到了声音的不对劲，迅速回道：“我马上过来。”
“去星海研究院。”
教学楼下，一辆黑色的红旗小车行驶了过来，车才停稳，徐川就拉开了车门坐了上去。
“好。”
郑海点了点头，发动汽车朝着栖霞山驶去。半个小时不到的车程很快就过去了，车辆稳稳的停在了研究院的门口。
下了车之后，徐川没有任何停留，径直走向了大楼的内部，朝着核心实验室走去。
核心实验室中，穿着白大褂的研究员们还在自己的工作岗位上忙碌着，但整个实验室的气氛却无比的兴奋，所有人的脸上都带着灿烂的笑容。
偌大的数据监控屏幕，已经完成了一次完整运行的华星聚变装置正在缓缓的停机，腔室中高温等离子体正在逐渐散去，温度也随之冷却了下来。
“什么情况？”
快步的走进实验室，扫了一眼监控上的数据后，徐川迅速找到满脸兴奋的梁曲，开口问道。
“做到了！我们做到了！”
梁曲兴奋的回应道，说话的声音中都带着颤抖和激动：“利用您之前提出来的永磁体仿星器的思路，在非线性优化算法的作用下，通过超算我们对外场线圈和磁铁组的参数进行了模拟和调整，以尽可能地优化预先设定的目标函数。”
“然后再利用解析模型和简单椭圆形仿星器完成了FOCUS程序的验证，确认和调试从不同角度优化改良仿星器的模块化线圈，修复永磁体螺旋形线圈产生的误差场”
一连串的解释快速的从梁曲的口中说了出来，可能是因为过于激动，此时的解释有点颠三倒四，好在这是最熟悉的领域，徐川还是勉强听懂了对方的办法。
不过为了进一步的确认，他找梁曲要了一份规划文件，认真的翻阅起来。
相比起成功本身，他更关注的是他们是如何做到的。
之前就说过，仿星器过于复杂的线圈系统是制约它发展的一个严峻挑战。
复杂的结构会加剧反应堆腔室内部高温等离子体的流失和损耗速度，造成严重的新经典输运难题。
这不仅仅是仿星器实现可控核聚变技术的难题，也是小型化路线上的一大难题。
为了寻找合适的三维线圈实现精心优化的等离子体位型，他在此前构建过一种永磁体仿星器，实验证明，这种思路是有效的，后续的聚变研究中，华星聚变装置成功的降低了新经典输运，并完成了一次模拟发电。
但这还不够，因为随着反应堆的体积缩小，新经典输运会随之增大，他们还需要进一步的想办法再降低高能粒子的损耗。
迅速的将手中的文件翻阅了一遍，徐川脸上浮现了一丝恍然的表情，明白了他们的做法。
在永磁体仿星器的基础上，能源研究所这边通过超算，从需要控制的等离子体物理性质出发，使用磁流体力学(MHD)扰动平衡程序GPEC计算所需的磁场扰动，然后利用FOCUS直接寻找能产生目标磁扰动的合适RMP线圈。
通过使用目标函数的梯度和海森矩阵来指导优化过程，这种办法的优化速度和收敛性能得到了显著提高。
此外，他们还通过线圈设计方法，在仿星器的磁铁绕组内部进行了一套准对称位形线圈设计。
这可以使得永磁体仿星器的优势进一步提升，提升腔室内部的等离子体偏移造成的误差场敏感度分析，做到快速，简洁地定位，然后通过磁场进行调整。
不得不说，这是一种一种巧妙的方法。
它完美的配合了永磁体仿星器修改后的模块化永磁单元，做到了对反应堆腔室内部的磁场的局部微调，这可以使得腔室的高温等离子体保持在稳定的线路上，避免它们在香蕉区、碰撞区大量损失，降低了仿星器的新经典运输。
这样一来，永磁体仿星器的体型，理论上来说就可以做到进一步的缩小了！
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