實驗突破、實驗室升級與天文社觀星～6/2

不知不覺一個月又過去了，之所以把生活記事的週期拖到這麼久的時間主要是要累積足夠的內容，然後有條理的一次說完，想想這網誌搞不好哪天會成為我回憶錄或出書的題材，就算做不到至少可以讓我記得過去發生什麼事，這在寫博士論文非常重要，畢竟誒幾個研究生真的記得很清楚自己幾年前在幹嘛（笑

學術方面：四月底五月初我們決定要放棄之前使用提到的magnetic sensitive state，改用對磁場不敏感的clock state作為qubit，在經過一週的嘗試後我們終於擺脫SWAP兩個量子態時伴隨的phase，正式超過Control-Beam Splitter gate的範疇到Control-Swap gate．當然這種初步結果的Fedility 都非常低連60%都沒有，最主要的原因是Gate time實在是太久：Single Qubit gate 基本上是micro second、Two qubit gate 是10us 的等級，而我們這種Continuous variables two mode gate 就要再高一個數量級，即使clock state 對磁場雜訊不敏感，我們目標的兩個vibration mode 沒有辦法維持到幾個mili second的去相干時間…
簡單來說，量子邏輯閘的速度必須提升讓實驗表現到達可以發表的等級，方法不外乎是：增加雷射功率/增加雷射聚焦（縮小beam waist），前者在強大的Gleb 清潔 Raman laser crystal 整天後提升了10% （對，任何的塵埃對光學桌上的元件都會產生負面影響、尤其對高功率雷射更是顯著的降低系統表現，所以空氣清淨機和濾網都是非常重要的儀器）；後者在經過lens allignment 後讓gate speed最終變成原來的三倍．這整個過程耗時一週，增加功率動的是整個系統的上游元件、所以整個下游的光學系統都要重新reallign，也讓我首度看到這東西到底有多難搞（看兩個博後動手我就知道自己熟練度還不夠、無法解鎖此權限XD），聚焦pulse laser 後就真的發現室內冷氣房的air flow也可以干擾laser optical path、所以要多加點穩定措施（講白了就是加中空塑膠管讓雷射在裡面走）

看起來一切上軌道的背後是實驗儀器老化死亡…

即使先扣掉系統升級前就掛掉的Camera（我用半天把備用的Camera裝好搞定軟體和參數），這仍舊是個坎坷的荊棘之路．首先，再重新reallgin 光學系統時，我們發現有個AOM在allign frequency 和experiment frequency 表現得相當不同、也困擾了大家一天；其次是我們準備校正laser polarization、 magnetic field 時，已經運行七年的雷射鎖頻系統（重要的iodine lock）就掛了（這不算是無跡可尋因為他的訊號從年初開始和最佳狀況相比已經剩不到一半…），沒有辦法鎖頻率整個實驗就只能停止、所以Chihuan 花了快兩週的時間把之前Gleb快蓋完的new cavity lock 蓋完（會搞到兩週的原因是因為Gleb基於美學的優雅簡潔原則、把整個new cavity lock蓋得非常非常非常緊湊，讓這個lock的allignment 變得極端困難…）．這兩週的期間基本上我就是在幫實驗室蓋些小東西，首先是量測error signal需要的信號放大器，這次焊接成功是對我技巧的肯定，畢竟小元件的焊接又有一大塊ground確實不好做，結果我的作品能用、反而是Chihuan的不work ，整個神奇的劇情展開．

然後是我們發現實驗室的直流電供應器不太夠，於是我就去從無到有蓋了兩個電源供應器（分別是12V 24V），基本上是看說明書看要不要放fan、電流能跑多高（所以能放幾個channel），然後就去把盒子鑽洞、焊接一大堆的線，花時間不過基本上不用動腦的活動．話說我現在做實驗的時候如果是穩定情況有大段時間，那就開始戴藍牙耳機聽音樂了，要不然雙手雙眼都在動沒有辦法放鬆利用聽覺也是挺可惜的…

這週想說應該可以move on到下一個階段，結果發現測量micro-motion那塊非常老舊的FPGA  board就無聲無息的死掉了，只好把備用的FPGA board 拆起來用，老闆想要program FPGA時發現usb blaster 消失了，不只是我們實驗室找不到、其他有在用FPGA的實驗室也都沒有…陷入了一個必須購買、然後等待的局面．
CQT方面除了實驗之外也直得紀錄的是我確定會當Qcamp（高中生營隊）的 Old school Cryptography lecture，基本上就是講講歷史故事、講講基本原理、帶些古代的加密法後最終結束在One Time Pad．營隊主持人Hermanni 是個非常熱心和組織力強的芬蘭人，除了把我變成CQT Montly PhD Dinner 的主辦人之外也成功把我拉成講師:) 然後正事療完後開始瞎聊天，也就是互相推薦投資平台（畢竟新加坡是個金融業非常自由、競爭和積極創新的地方），我從他口中得知fundingsocieties 這個受監管的P2P平台，特徵是錢都在託管帳戶手上不在平台上，平台基本上就是提供放貸方報告（譬如說企業的體質、為何要借錢、有多少收據和抵押品等）、和收資金提供者的部分利息當手續費（平台方每個case自己也都有丟錢），真是個不錯管道；然後我當然是推薦他MCO visa card，透過他的註冊我才知道原來自己一直被當成台灣用戶（因為2017第一次下載是用台灣手機、而MCO不只是看KYC證件也看手機帳號），所以只要一存入MCO token locked 之後就可以立刻進入申請debit card 的流程，還我浪費了快半年無意義等待心理幹翻天，當然我和官網投訴後他隔天就把我改成新加坡用戶準備發卡了＋＋
生活方面：首先是和台灣人一起玩高雄大空襲的桌遊真的很棒，是款設計良好的精美遊戲，畢竟在新加坡這麼無聊的地方如果不找人一起玩的話還真的挺無聊的，感謝一起玩桌遊的大家．話說我也開始參加CQT每週三晚上的board game meetup 了：）

星國解鎖成就：捐血．之前在台灣有想要捐血、不過新加坡是茲卡疫區故我必須入境台灣三個月才能捐（意思是短期不可能）．幾個月前想要在新加坡捐血，結果我因為去過印尼旅遊、所以4個月內也不能捐血（因為印尼是某些熱帶疾病疫區），最後我終於在五月達成捐血的目標．話說整個SG比台北市大卻只有四個捐血站也是頗神奇，還好其中一個離我的住處很近，捐血的流程和台灣完全一樣，只是會再抽血前會先打一小管麻醉，聽說是新加坡人怕痛（笑

NUS AstroSociety 刁曼島觀星之旅：我會參加這活動的近因是因為看到學妹Grace在「NUS台灣人」發文，想說五月底沒什麼事就出去旅遊、看看星星、認識人，畢竟沒有參加過NUS這邊的社團活動（結果我去觀星時老闆回白俄、博後Gleb去美國開會，實驗室有 1~2天只剩Chihuan），遠因是我大學時原本最想參加的社團是天文社（畢竟高中時是物理研究社的），因為神奇的機緣巧合在科幻社待了四年只有偶爾去串串門子（高章琛是極少數能夠影響我決策兩次的人：第一次是進科幻社，現在我蓋棺論定非常快樂；第二次是畢業後進幣圈，我是很樂觀不過結果未知）．總而言之這是一個4天3夜、35個人的愉快旅行，除了我這個物理PhD和一個俄國資工PhD之外，其他全都是大一大二的學生（有少數幾個是其他學校的、約有15個是社員），大學生除了6/7個建築系的都在自己玩之外，剩下的人都是物理系、工程或資訊相關的，印象中沒有任何一個人文學科的人．刁曼島簡單來說就是個非常鄉下什麼都沒有的度假小島，不過也因為如此晚上觀星時真的可以找到沒有光害的地方：稍微往沙灘走幾步路就進入Dark Side（從每天從晚上8點看到半夜2點）．

行程是白天大家吃完早午餐之後就四散浮潛或補眠，我自己則是在島上走來走去探索地圖探險，下午就是一起射射飛鏢、玩玩桌遊、給些天文的mini talk ，重頭戲當然是晚上的觀星．那些大學生中有不少專業人士（有人20歲不到就有15年以上的觀星經歷的），我這種外行就是眼睛跟著雷射筆搖頭晃腦聽故事；或是自己拿雙筒望眼鏡細細觀看整個蒼穹；當然有社員調教好望遠鏡到某個星雲/星系的時候免不了排排站輪流考驗自己的眼力．
有的時候我一人走在沙灘Dark Side仰望星空開始沈思（畢竟3個晚上看超過15個小時會開始發散思維也是非常合理的），那種獨自一人凝視星空給我的第一個念頭是想到康德名言「世界上只有兩樣東西是值得我們深深景仰的，一個是我們頭上的燦爛星空，另一個是我們內心的崇高道德法則。」，自然是如此的弘大和美麗，這種自然律存在的體會很自然的讓人在獨自沈思時、思考道德律是否存在於我們內心．在盯著星空稍微久一點之後會有種掉入宇宙中的錯覺（這種往宇宙墜落的錯覺我躺在沙地時特別明顯），讓我思考人類究竟何時才能邁向星辰大海，與如此遼闊廣袤的宇宙相比我們如此渺小又年輕、不過我們必然無足輕重嗎（這基本上是奇點主義者和標準宇宙學最主要的差別）？然後看著那些一閃一閃的星星讓我想起某篇科幻小說提到「星星就像腦細胞、他們構成的銀河系就是大腦」這種概念，如果意識可以如此的弘大和如此恆久存在、那我們是否就像是亞原子尺度的虛粒子而已？然後突然想到離子阱實驗：有沒有可能把trap ion quantum computer 架在外太空呢：這樣我們就不需要真空系統和真空腔、整個光學桌架設的自由度會高很多（稍微搜尋過沒查到這種idea）．總而言之我看夠了星星（可能是幾年份的，真的沒體驗過沒光害的整個天空是繁星若塵），還讓大腦多出一大堆的問號lol