先进阿秒激光设施正式开工建设这项“国之重器”有何重大意义

旅游购物 2025年01月11日 01:50 987 王亦琛

央视网消息：1月10日，国家重大科技基础设施先进阿秒激光设施项目在广东东莞开工建设。

这个项目中有一个陌生的词——阿秒。解释一下，1阿秒是10的负18次方秒，也就是一百亿亿分之一秒，在这个时间里，光仅能走约0.3纳米。这个时间也是人类目前能够掌握的最快时间尺度。

作为超快光学领域的国之重器，先进阿秒激光设施项目建成后将有望在基础研究和产业技术领域催生原创性的突破，具有重要的科学意义和国家战略意义。

先进阿秒激光设施由中国科学院物理所与西安光机所共建，建设周期5年。设施由光束线和研究终端构成，将建设波长覆盖极紫外、软X射线与太赫兹辐射3个波段的10条超快光束线，以及面向多学科电子动力学研究需求的22个研究终端。

根据规划，项目将建设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，建成后为研究物理、化学、材料、信息、生物医学等学科中的重大基础科学问题提供崭新的技术手段，更好支撑我国在新一轮世界科技革命中抢占先机。

阿秒激光：观察微观世界的“超高速摄像机”

那么，阿秒激光究竟如何来进行科学研究呢？我们通过一个短片来了解。

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。1秒钟时间内，光可以穿越30万千米，相当于绕地球赤道7圈半。然而，在1阿秒的时间内，光的传播距离仅为约0.3纳米。

通过这个微观世界的“超高速摄像机”，科学家们就可以像看电影的慢动作回放一样，观察电子在原子内部的运动，探究它们之间的相互作用。

有了阿秒激光，物质内部世界神奇的微观过程将不再需要“旁证”才能被证实，而是可以被直接观测到。用阿秒激光拍摄化学反应的过程，可以帮助科学家们更好地理解反应机理，并进一步改进化学工艺。用阿秒激光拍摄分子和原子的运动，可以揭示它们之间的相互作用和动力学过程，帮助深化材料科学和生物科学的研究。在生物医学领域，阿秒脉冲的高分辨率成像技术有望提升疾病的早期诊断和治疗效果，为研究癌症、神经系统疾病等重大医学难题提供新突破口。