綜合極端條件實驗裝置

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綜合極端條件實驗裝置建設世界領先的集超高壓、極低溫、強磁場和超快光場等綜合極端條件為一體的裝置，開展極端條件下的材料合成、物性表徵、量子態調控以及超快過程等物質科學前沿領域研究。項目法人單位為物理所，建設地點為北京市懷柔區。

目錄

建設歷程

綜合極端條件實驗裝置工程擬用5年左右時間，建成國際上首個集極低溫、超高壓、強磁場和超快光場等極端條件為一體的用戶裝置，極大提升中國在物質科學及相關領域的基礎研究與應用基礎研究綜合實力。

國際進度

美國、歐洲、日本等都在此領域投入大量人力和物力，許多著名的研究機構都擁有先進的極端條件實驗設施。

價值地位

綜合極端條件實驗裝置工程是由中科院、教育部共同向國家發改委申請的國家十二五重大科技基礎設施項目。這也是懷柔科學城第一個開工的國家重大科技基礎設施。

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綜合極端條件實驗裝置探索未知世界的科研「利器」

極端條件是指在實驗室中人為創造出來達到或接近目前技術極限的特別低的溫度、特別強的磁場、特別高的壓強等，並用超快的「高速攝影機」來觀察實驗現象。極端條件下，科學家們可以發現和揭示許多在正常條件下觀察不到的奇異物質特性，從而探索新規律、開闢新應用、合成新材料、製備新器件，拓展我們認識自然、改造自然、造福人類的能力。在物理學領域，不少諾貝爾獎獲得者的研究成果正是藉助了極端實驗條件。

綜合極端條件實驗裝置到底有多極端？該裝置能實現1毫開爾文的極低溫、300吉帕斯卡的超高壓、26特斯拉的全超導複合磁體強磁場以及約100阿秒的超快光場，並提供多種綜合極端條件下的材料製備、物性表徵、量子調控和超快動力學研究等實驗手段。

值得注意的是，這個裝置不僅可以實現單項的極端條件，還可以將不同的極端條件「綜合」起來。依託這樣的綜合極端條件實驗裝置，今年3月中國科學院物理研究所成功研發出的新一代無液氦稀釋制冷機，在性能指標和使用性上均達到了國際主流中型商業產品的水平。該技術的突破對於解決我國量子計算「卡脖子」問題又向前邁出了堅實的一步。此外，去年10月，中科院物理所成功自主研發極低溫氦3制冷機。氦3制冷機具有在百mK溫區製冷功率大的特點，特別適合在該溫區開展各類電學、熱學和譜學實驗，是綜合極端條件實驗裝置量子調控系統的核心低溫設備之一。

據了解，綜合極端條件實驗裝置是由中科院物理所主建、吉林大學共建的國家重大科技基礎設施項目。項目用地130畝，建築面積4.8萬平米，2017年9月開工，2020年7月竣工，2022年9月試運行，2023年6月正式運行。裝置共14個子系統和4個輔助平台，預計全年運行機時4-6萬小時，其中14個子系統對外開放，開放機時3-5萬小時，將為國內外凝聚態物理和材料物理領域150餘個用戶提供服務。首批5個實驗站已對外預約1.4萬小時，吸引了荷蘭埃因霍溫理工大學、北大、中科院半導體所等41個用戶開展課題研究。