發稿時間:2025-01-10 14:40:00 來源: 中國青年報客戶端
中國青年報客戶端廣東東莞1月10日電(中青報·中青網記者 邱晨輝)又一國家重大科技基礎設施開建了。1月10日,“先進阿秒激光設施”在廣東東莞正式開工,該設施由中國科學院承擔建設,共布局10條束線和22個應用終端。此次開工建設的6條束線由中國科學院物理研究所負責,另外4條束線將在陜西西安建設,由中國科學院西安光學精密機械研究所負責。
“阿秒激光技術是當今世界科技前沿的最重要代表之一,它的發展水平關系到國家在高科技領域的核心競爭力。”中國科學院院士、中國科學院物理研究所所長方忠在當天的啟動建設儀式上表示,“先進阿秒激光設施”的建設,將為解決科學前沿重大問題、攻克關鍵技術提供極限研究手段,是搶占科技制高點的強大支撐平臺。
“先進阿秒激光設施”全景效果圖。中國科學院物理研究所供圖
什么是阿秒?這是人類目前能夠掌握的最短時間尺度,1阿秒僅為一百億億分之一秒。1秒鐘時間內,光可以穿越30萬千米,相當于繞地球赤道7圈半。然而,在1阿秒的時間內,光的傳播距離僅為原子的大小(約0.3納米),也相當于電子在原子中的運動范圍。阿秒激光的出現,使得觀測電子的運動成為現實,是科學發展史上具有里程碑意義的重大突破。
“阿秒激光像一臺‘超高速攝像機’,用于捕捉運動極快的電子的‘動態影像’,記錄它們的運動及其所決定的量子特性、磁性變化、化學反應和材料相變等現象。”中國科學院物理研究所研究員、“先進阿秒激光設施”首席科學家魏志義打了一個比方。他說,電子由于質量很小,其運動速度極快,其運動的特征時間在阿秒量級,其動力學過程需要阿秒激光脈沖才可能進行測量。阿秒脈沖的出現,使人們直接測量電子的動力學行為成為可能,從而開啟了超快科學的新時代。
魏志義說,阿秒激光為物理、化學、生物醫學等領域的研究提供了全新的研究思路與技術手段,阿秒科學是當前超快科學發展的最前沿。電子動力學行為的實時測量在物理、化學、材料、信息等眾多學科領域有著廣泛的應用,有望助力基礎科學領域實現重大突破、催生原創技術服務產業發展。
據他介紹,該項目計劃用5年時間建設具有阿秒時間分辨能力和高度時空相干性特征的綜合性超快電子動力學研究設施,從而實現對電子運動的跟蹤、測量與操控,深入探索物質狀態的演化規律,這有望為我國在物質科學前沿基礎研究領域實現重大突破提供關鍵技術保障。