實驗原理介紹與生活記事~4/28

不知不覺又到月底了,自然又是寫網誌的時間(至少要維持不到一個月更新生活記事),一個月中最特別的是闔家搭星夢郵輪和住BaySand(感謝老爸make this happen again and again),別的不說至少照片拍起來漂亮,所以就在封面頁和大家分享這Garden by the bay 的美麗夜景

實驗方面:這段時間大家想努力建構『無窮維度的量子機器學習』的基本步驟Control-swap,我果然還是太天真了(太理論思維),認為exact formula還有gate sequence在手、加上之前的實驗已經能做到兩個Control-Beam Splitter:那要用三個CBS建構一個CSWAP應該不是巨大的挑戰lol 基於系統升級成功(更好的訊號產生器AWG)、且改成使用兩顆離子而非一顆(有了更長的dechorence time),沒道理做不出來啊!!!事實證明從如果系統的極限是2個CBS、那推進到3個是充滿痛苦乃至接近不可能的任務,認真去分析之後發現之前的sequence是沒辦法輕易被展延到更長的情況.

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重要的離子能階圖:一個基態與一組zeeman splitting


因為這件事說來話長,所以我決定直接切到實驗的核心技術:如何產生CBS、以及這種方式有什麼優點和缺點(為何要做CBS不難、但是要做很多個CBS困難).上圖是YB171+的hyperfine split state,我們總是定義下面的能階|F=0,m=0>為基態|g>,對於|e>激發態我們沒有選擇主流常用的|F=1,m=0>而是|F=1,m=1>,前者的對磁場、電場和各種噪音都不敏感,常被拿來多做atomic clock transition state(dechorence time 可長達10分鐘不開玩笑),不過他對外界的操作也不敏感,所以沒辦法簡單地用它建構邏輯閘CBS;相反的|F=1,m=1> 是一個對磁場敏感的能階,我們可以透過「搖晃」這個能階創造Beam Splitter(同時基態完全感受不到這搖晃)、因此獲得了CBS(control的意思基本上就是在能階|e>有反應但是|g>沒有),當然這「搖晃」有很多貓膩我就先跳過,不過概念上非常簡單的我們獲得了CBS.問題來了,容易被雷射搖晃也代表容易被雜訊干擾、整個dechoerence time短的可悲不到1ms,如果是兩個以內的CBS我們可以透過Spin Echo 的技巧讓雜訊在演化中互相抵消,不過這技巧無法簡單直接拓展需要創造CSWAP的3個CBS上,Spin Echo的技巧要不是摧毀了exact formula的優美、要不然就是我們要把sequence變成兩倍長,非常尷尬.這整個月的主實驗基本上都是我和Chihuan再努力克服這個protocol的本質問題,結果本週dzmitry有建議用理論上複雜的方式或許可以做到用|F=1,m=0>產生CBS,不過還沒有出來的東西就是不知道.說實話想new protocol非常讓人興奮,畢竟這是實驗中最物理的部分、因為把量子資訊的理論投射到物理系統是件非常non-trivial的挑戰.這讓我想到費曼曾經談過物理學家和精神病患的差別,那就是物理學家帶著現實的鐐銬在狂想XD
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老闆總是喜歡make joke說新加坡適合AMO研究,因為連mall的名字都有ion (笑


稍稍說了一下有待突破的挑戰後,我再來說說自己坐在pilot chair 維護系統和收數據的心得,基本上離子井系統(或是整個AMO系統?)的精準度和穩定度都非常讓人驚艷(每天的motional mode 基本上shift不到0.1%,而且我們能夠知道爲什麼shift並評估數量級),如果有什麼事情出錯了絕對是不會是離子的錯(他們每天、每顆表現都一樣),不是雷射功率下降就是哪個元件壞掉之類的.且因為ion是一個非常好的probe,讓人做trouble shooting算是方便,所有奇怪的現象基本上都會發現是什麼地方出錯了(錯的一定是我們、ion/physics/nature不會騙人lol
另外,溫馨時刻是大家幫超級博士後 Gleb 慶祝他慶生(uncle Gleb 40 years old),我個人認為他應該是CQT整棟大樓中實驗能力最強的人,畢竟大部分的PI在獲得教職後實驗的能力會下降(要教書、寫計畫書、和構思實驗等),Gleb做了快十年的博士後基本上是把整顆技能樹都點滿、到了爐火純青的程度讓人敬畏.
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四根蠟燭代表著四十歲生日,星國蛋糕店一般沒有數字蠟燭讓我很不習慣


生活記事:首先我要再強調新加坡是個非常無聊的地方,如果有任何一丁點有趣的活動,所有人都會跑去湊熱鬧,像是星國四月份有推士林夜市快閃,整個排隊排到瘋狂,三點開放入場我一點半去就有人在排隊了,且每一攤食物都要排隊1.5-2小時非常誇張,雞排普通(皮酥肉不入味)、香腸則是皮不夠酥、章魚燒則是完全不行,整個讓人感到尷尬的活動,不過週末不去看看也不知道能做什麼,除非有什麼meetup 活動或是飯局…
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人山人海有圖有真相,感覺星國整個都塞在這裡…


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在快閃夜市附近的賞鳥區、聽鳥鳴心情都還比較好…


除了上述的快閃夜市外,值得紀錄的事情大概就是在ETH SG meetup看到了V神,這場年度重量級meetup直接把paypel總部最大的演講給塞爆…不過ETH連接到POS都不知道要哪年哪月了,這種phase 3的技術聽起來確實是放權賦予user 更多自由度,不過要等到哪一天啊?!
同時這個月也看了不少去中心化金融的東西,除了自己已經用了好幾個月的Celsius 外,還發現去中心化的平台Dharma 和有提供複利定存的Blockfi.Celsius基本上就是個舊時代類型的中間商,收到coin/token後給個人和機構借貸放空來賺利差(他讓我理解了stable coin居然需求這麼高、非常誇張的年利7.1%);Blockfi也是類似,除了提供個體抵押借貸外也有提供BTC/ETH存款(年利6.2%比Celsius高);Dharma則是鏈上的真.去中心化金融,現在由於補貼的關係給穩定幣Dai的利率到達神扯的等級(年利>10%),話說17年有ICO、18年有穩定幣,不知道19年會有什麼發展呢?總而言之,研究這些專案真的滿有趣的,就和大家分享、請自己去研究了,這邊有篇Medium討論Celsius:)
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300人的場地還是有不少人要站著聽…


其他方面就是閒暇時看看書,最近看的「輕鬆駕馭意志力」還有「真確」都讓人想看第二次,尤其是真確的調性和我的看法實在太類似了:『可能性主義者』,赤貧確實是多數問題的根源,不過市場、科技已經讓我們前進了很多,這很自由意志主義、很未來學,我非常喜歡:).另外是在kaggale 學了SQL mini course,希望之後能和pyhon 整合.

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