綜合極端條件實驗裝置：拓扑物態、量子材料的研究全靠它

據中青在線報道，9月28日，名為“綜合極端條件實驗裝置”的大科學工程在北京懷柔科學城啟動建設，這是北京懷柔科學城第一個正式開工的國家重大科技基礎設施，也是北京綜合性國家科學中心的核心組成部分之一。那麼，綜合極端條件實驗裝置的主要建設內容是什麼？建成后將達到什麼水平？它在未來將有何用處？

綜合極端條件實驗裝置效果圖（圖片來源：中國科學院物理研究所）

綜合極端條件實驗裝置的主要建設內容是什麼？據《北京日報》報道，其主要建設內容包括極端條件物性表征系統、高溫高壓大體積材料研究系統、極端條件量子態調控系統以及超快條件物質研究系統共四個實驗系統，將在北京市懷柔區和吉林省長春市兩地分頭開工建設。位於北京懷柔科學城的部分佔地面積約4.8萬平方米，將重點支撐低溫、高壓、強磁場、超快光場等多種綜合極端實驗條件下的科研需求。

綜合極端條件實驗裝置建成后能達到什麼樣的水平呢？據《人民日報》報道，綜合極端條件實驗裝置建成之后，將為非常規超導、拓扑物態、量子材料與器件等方面的研究提供最尖端實驗手段的支撐，進而為相關材料的人工設計與制備，以及諸多科學難題的破解提供前所未有的發展機遇。此外，利用綜合極端條件實驗裝置可以使物理實驗條件達到極端狀態，這樣一來，科學家們就可以發現更多新的物態，探索更多新的科學現象，開辟新的領域，從而大大拓展人類認識自然、改造自然、造福人類自身的能力。

此外，據人民網科技頻道報道，這套裝置的科研應用價值巨大。不僅可以開展非常規超導、拓扑物態、新型量子材料與器件等方面的研究工作，還可在物理、材料、化學和生物醫學等領域開展超快科學研究，探索極端時空尺度上的物質結構信息和動力學信息，同時促進凝聚態物理、材料科學、化學等不同學科之間的相互滲透、交叉融合。

中國科學院副院長王恩哥在接受人民網科技頻道採訪時表示，“希望綜合極端條件實驗裝置能夠建設成為世界領先的用戶裝置，與相關交叉平台一起構成具有全球影響力的凝聚態物質科學研究中心。”（孔睿）

本文由中科院物理所研究員吳光恆進行科學性把關，專家主要研究領域為磁電子學、半導體、磁性智能材料、材料物理、精密機械和智能器件等。