新華社記者張泉

可創(chuàng)造極低溫、超高壓、強(qiáng)磁場(chǎng)、超快光場(chǎng)等極端條件，將為物質(zhì)科學(xué)等領(lǐng)域基礎(chǔ)研究提供有力支撐。

2月26日，北京懷柔科學(xué)城。國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置通過國(guó)家驗(yàn)收，我國(guó)物質(zhì)科學(xué)等領(lǐng)域再添科研“利器”。

為什么要建設(shè)綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置？

“極低溫、超高壓、強(qiáng)磁場(chǎng)等極端條件是開展物質(zhì)科學(xué)研究必不可少的實(shí)驗(yàn)條件。”綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員呂力介紹，在這些極端條件下，物質(zhì)特性會(huì)受到調(diào)控，有利于發(fā)現(xiàn)物質(zhì)新現(xiàn)象、研究物質(zhì)新規(guī)律。

例如，超高壓可以縮短物質(zhì)的原子間距，形成全新的物質(zhì)狀態(tài)；強(qiáng)磁場(chǎng)可以改變物質(zhì)的電子結(jié)構(gòu)，使其顯示出新的量子效應(yīng)；在極低溫條件下，物質(zhì)的原子、分子排列會(huì)非常有序，一些材料會(huì)顯示出超導(dǎo)現(xiàn)象。

幾十年來，全球科學(xué)家在極端條件下取得眾多重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，僅穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)條件下取得的成果，就有10多項(xiàng)獲得諾貝爾獎(jiǎng)。構(gòu)建極端實(shí)驗(yàn)條件已成為當(dāng)前國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域。

綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置性能如何？

據(jù)介紹，綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置由國(guó)家發(fā)展改革委批復(fù)立項(xiàng)，于2017年9月開工建設(shè)。建設(shè)過程中，科研團(tuán)隊(duì)攻克了設(shè)備研制、元器件加工、系統(tǒng)集成等領(lǐng)域一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，裝置性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

中國(guó)科學(xué)院物理研究所副研究員李沛嶺介紹，綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置同時(shí)具備極低溫、超高壓、強(qiáng)磁場(chǎng)、超快光場(chǎng)等極端條件綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

其中，最低溫度不高于1毫開爾文，約為零下273.149攝氏度；最高壓力不低于300吉帕斯卡，約300萬個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；最高磁場(chǎng)強(qiáng)度不低于26特斯拉，約為地球磁場(chǎng)的50萬倍；超快光場(chǎng)脈寬不高于100阿秒，約為10的負(fù)16次方秒。

綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置可用于哪些領(lǐng)域的研究？

借助此裝置，科研人員可以開展高溫超導(dǎo)、量子科技等前沿領(lǐng)域研究，并可在物理、材料、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域開展超快科學(xué)研究，有望產(chǎn)出一批重大科技成果。

據(jù)悉，綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置采取“邊建設(shè)、邊運(yùn)行”的模式，目前已提供機(jī)時(shí)超過20萬小時(shí)，用戶涵蓋國(guó)內(nèi)外眾多高校和科研機(jī)構(gòu)，產(chǎn)出了若干處于世界領(lǐng)先水平的基礎(chǔ)研究成果。

“通過跨學(xué)科的研究項(xiàng)目，裝置有望催生新的研究方向和科學(xué)問題，開拓新的研究領(lǐng)域。”呂力說，裝置還將吸引全球頂尖科學(xué)家和團(tuán)隊(duì)前來開展合作研究，成為國(guó)際科技交流合作的重要平臺(tái)，為推動(dòng)人類極端條件科學(xué)研究持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

策劃：陳芳

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