我们的前沿科技 先进阿秒激光设施开工建设

因为电子太小、运动速度极快，科学家一直无法直接测量电子运动性质。1月10日，能给电子“拍视频”的国之重器——国家重大科技基础设施“先进阿秒激光”在广东东莞正式开工。这一设施由中国科学院承担建设，共布局10条束线和22个应用终端。本次开工建设的6条束线由中国科学院物理研究所负责，另外4条束线将在陕西西安建设，由中国科学院西安光学精密机械研究所负责。

阿秒，是人类目前能够掌握的最短时间尺度，1阿秒仅为一百亿亿分之一秒（10-18秒）。电子就是以阿秒为单位在原子中进行运动的。阿秒激光的出现，使得观测电子的运动成为现实。中国科学院物理研究所研究员、先进阿秒激光设施总工程师赵昆介绍，研究构成物质微观粒子的动力学行为，对其进行超高时间分辨率的测量和控制，以实现对相关的物理、化学、生物等宏观物性的理解、应用和控制，是当今科学研究重要的基础内容，也是超快科学的重要前沿领域。“比如，科学家猜测超导现象和电子运动相关，但因为缺少直接观测手段，一直没办法对其进行验证。先进阿秒激光设施，让测量电子动力学过程成为可能。”赵昆说，阿秒激光像一台“超高速摄像机”，用于捕捉运动极快的电子的“动态影像”，记录它们的运动及其所决定的量子特性、磁性变化、化学反应和材料相变等现象。

中国科学院物理研究所研究员、先进阿秒激光设施首席科学家魏志义介绍，先进阿秒激光设施计划用5年时间建设，建成后将成为具有阿秒时间分辨能力和高度时空相干性特征的综合性超快电子动力学研究设施，从而实现对电子运动的跟踪、测量与操控。它不仅能深入探索物质状态的演化规律，也将为研究物理、化学、材料、信息、生物医学等学科中的重大科学问题提供全新技术手段，有望在基础研究和产业技术领域催生新突破，具有重要的科学意义和战略意义。（记者 齐芳）