中國物質(zhì)科學(xué)研究再添“利器” 打造“走極端”的科研環(huán)境

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2025-02-27 09:51:29 人民日報

在懷柔科學(xué)城,，綜合極端條件實驗裝置通過了國家驗收,。這個裝置能夠提供極低溫,、超高壓、強磁場和超快光場等極端條件下的綜合實驗?zāi)芰?，標志著我國在這一領(lǐng)域達到了國際先進水平。例如,，其可以達到低于1毫開爾文的溫度,，相當于宇宙背景輻射溫度的幾千分之一；300吉帕斯卡的壓力接近地心壓力,；26特斯拉的全超導(dǎo)磁體強磁場比地球磁場高出幾十萬倍,；不足100阿秒的超快光場能捕捉到千萬億分之一秒的畫面。

中國物質(zhì)科學(xué)研究再添“利器”

中國科學(xué)院物理所研究員周睿介紹,，在地下1.8米的位置,，強磁場核磁共振實驗站可以提供數(shù)十萬倍于地磁場,、最低0.05開爾文的強磁低溫環(huán)境。這套設(shè)備使用高溫超導(dǎo)材料制成的磁體,，能構(gòu)建更強且更持久的磁場,，有助于揭示材料的深層物理性質(zhì)。

中國物質(zhì)科學(xué)研究再添“利器” 打造“走極端”的科研環(huán)境

另一處實驗站內(nèi),，阿秒激光系統(tǒng)以72阿秒的時間分辨率拍攝原子尺度的晶格運動圖像,。副研究員董朔解釋說，這種技術(shù)可以幫助研究人員解析晶體結(jié)構(gòu),，使電子更活躍,，從而提高光伏材料中的電流強度。此前,，飛秒是人類可控的最短時間尺度,，而阿秒激光系統(tǒng)將研究視野從原子、分子擴展到了電子運動層面,。

綜合極端條件實驗裝置中還包括極低溫超導(dǎo)量子器件調(diào)控實驗站,，這里的溫度可以低至1毫開爾文以下。在這種極限溫度下,，物質(zhì)會呈現(xiàn)出全新狀態(tài),，微弱的量子效應(yīng)將顯現(xiàn)出來。為了突破傳統(tǒng)計算機芯片在納米尺度上的瓶頸,，科研團隊正在探索量子計算,。他們自主研制了多款制冷機，為量子計算提供了必要的極低溫環(huán)境,，并搭建了最高數(shù)量達136量子比特的夸父（Quafu）量子計算云平臺,。目前，該平臺已經(jīng)上線,，國內(nèi)外科研團隊可以遠程提交計算任務(wù),。

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