10日，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——先進(jìn)阿秒激光設(shè)施項(xiàng)目啟動會在廣東東莞松山湖科學(xué)城舉行，標(biāo)誌著世界第二個、亞洲首個先進(jìn)阿秒激光設(shè)施正式啟動建設(shè)。該設(shè)施由中國科學(xué)院承擔(dān)建設(shè)，共布局10條束線和22個應(yīng)用終端，其中將有6條束線及13個研究終端落地廣東東莞。這也是繼中國散裂中子源之後落地東莞松山湖科學(xué)城的又一國家大科學(xué)裝置。
觀察微觀世界「超級快門」 為大灣區(qū)科創(chuàng)中心建設(shè)提供支撐
先進(jìn)阿秒激光設(shè)施由中國科學(xué)院建設(shè)，2023年12月項(xiàng)目可行性研究報告正式獲得批覆，2024年9月通過國家發(fā)展和改革委員會初步設(shè)計(jì)和概算批覆。
記者獲悉，該項(xiàng)目計(jì)劃用5年時間，建設(shè)具有阿秒時間分辨能力和高度時空相干性特徵的綜合性超快電子動力學(xué)研究設(shè)施，從而實(shí)現(xiàn)對電子運(yùn)動的跟蹤、測量與操控，深入探索物質(zhì)狀態(tài)的演化規(guī)律，有望為我國在物質(zhì)科學(xué)的前沿基礎(chǔ)研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破提供關(guān)鍵技術(shù)保障。
工程將建設(shè)寬譜段的10條超快激光束線，以及面向多學(xué)科電子動力學(xué)研究需求的22個研究終端，實(shí)現(xiàn)從納米-軟X射線到毫米-太赫茲的全波長覆蓋，實(shí)現(xiàn)超高時間分辨、空間分辨、能量分辨的光-電-磁-熱綜合實(shí)驗(yàn)平臺，在脈衝能量、脈衝寬度、光子能量、光子通量等性能指標(biāo)上取得突破，建成具有世界先進(jìn)水平的阿秒激光設(shè)施。其中，先進(jìn)阿秒激光設(shè)施西安部分主要建設(shè)4條光束線以及9個研究終端，由中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所負(fù)責(zé)；東莞部分將落地6條束線及13個研究終端，由中國科學(xué)院物理研究所負(fù)責(zé)。
阿秒是人類目前能夠掌握的最短時間尺度，1阿秒等於10的-18次方秒。阿秒激光則像觀察微觀世界「超級快門」，用於以超高速捕捉運(yùn)動極快的電子的「動態(tài)影像」，記錄它們的運(yùn)動及其所決定的量子特性、磁性變化、化學(xué)反應(yīng)和材料相變等現(xiàn)象。
阿秒激光為研究物理、化學(xué)、材料、信息、生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科中的重大科學(xué)問題提供了全新的技術(shù)手段，具有重要的科學(xué)意義和戰(zhàn)略意義。
依託該裝置，有望在高溫超導(dǎo)機(jī)理、電子間直接交換作用的起源、半導(dǎo)體物理與器件中的輸運(yùn)動力學(xué)等重大科學(xué)問題，以及光合作用、藥物分子中的電子動力學(xué)等關(guān)係到國家經(jīng)濟(jì)與國民健康的重要問題上取得突破。
此外，大科學(xué)裝置的建設(shè)還將發(fā)揮創(chuàng)新聚集效應(yīng)，為推動粵港澳大灣區(qū)國際科技創(chuàng)新中心及大灣區(qū)綜合性國家科學(xué)中心建設(shè)提供重要支撐，助力實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)。（記者 冷運(yùn)軍）
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