中国新增了一个
世界上独一无二的科学装置！
《哪吒2》里
水变成冰的一幕你还记得吗？
科研人员们用这个科学装置
展示了一个小实验
把水从装置中心一滴一滴加进去
再将装置压力不断增大
从屏幕上看到
水的形态在慢慢出现变化
随着压力不断地加强
液态的水真的变成固态了
水在常温下结冰了！
再添“利器”，综合极端条件实验装置通过国家验收
2025年2月26日，“十二五”国家重大科技基础设施——综合极端条件实验装置通过国家验收，这标志着我国建成了国际先进的，同时具备“极低温、超高压、强磁场、超快光场”等极端条件综合实验能力的用户装置，极大提升了我国在物质科学及相关领域的基础研究与应用基础研究综合实力，对推动我国科技进步具有关键作用。
综合极端条件实验装置的极端条件是指在实验室中人为创造出来的达到或接近目前技术极限的特别低的温度、特别高的压强、特别强的磁场等，并用超快的“高速摄影机”来观察物理现象。实际上，就是把实验条件的变量拉到最极端。
借助装置，科研人员可以开展非常规超导、拓扑物态、新型量子材料与器件等方面的研究工作，并可在物理、材料、化学和生物医学等领域开展超快科学研究，探索极端时空尺度上的物质结构信息和动力学信息，在若干重点领域方向产出一批关键性、原创性、引领性的重大科技成果。
中国科学院物理研究所研究员、副所长程金光介绍说，“这个装置把目前物质科学领域里最尖端的一些实验仪器集成到一起，就提供了一个全链条、一站式的物质科学的研究平台，也是目前解决凝聚态物质科学领域一些重大的科学问题的一个集成创新的平台。这在国际上是独一无二的。对于推动物质科学的前沿研究是非常有帮助的，为未来的量子科技提供重要的支撑。”
综合极端条件实验装置包括位于北京怀柔科学城的物性表征平台、量子调控平台、超快动力学表征平台，和位于吉林大学校内的高温高压大体积材料研究平台，以及相关技术支撑平台等。装置于2017年分别在北京怀柔科学城和吉林大学开工建设。2023年全面转入试运行状态，向国内外用户开放使用。
目前，装置已经开放课题申请5个批次，批复机时超过35万小时，已提供机时超过20万小时，用户涵盖国内外众多高校和科研机构。依托该装置，科研人员已经取得了若干处于世界领先水平的基础研究成果和示范性技术突破，例如发现分数量子反常霍尔效应、里德堡莫尔激子，在高压诱导发光材料研究等方面取得突破，实现超导量子计算、极高场超导磁体的物性测量系统和无液氦稀释制冷机等关键技术的国产化等。
掌握特殊“钥匙”，探索更多新奇物理现象
综合极端条件实验装置的作用就在于创造不同的极端条件，这就仿佛打造出了一把特殊的“钥匙”，科学家们能够用这把“钥匙”打开一扇扇科学的神秘大门，探索隐藏在其背后的神秘现象。那么综合极端条件实验装置创造出的极端条件究竟能有多极端呢？
在地球上适宜我们人类生活的环境中，平均温度在15摄氏度左右，标准大气压约100千帕，地球磁场约0.5高斯。综合极端条件实验装置创造出的极低温低至1毫开尔文以下，非常接近绝对零度，零下273.15摄氏度。装置创造出的超高压强可达300G帕斯卡，接近地心处的压力。装置创造出的强磁场则可达26特斯拉，是地球磁场的约50万倍。装置创造出的超快光场最快可达100阿秒以下，也就是达到1亿亿分之一秒这样一个极短的时间尺度。不仅如此，综合极端条件实验装置还可以把这几种极端条件中的两到三种综合使用，这样科研人员就能够发现更多新奇的物理现象。
利用极端实验条件取得重大创新突破已经成为科学研究发展的一种重要方式。例如获得1985年诺贝尔物理学奖的“整数量子霍尔效应”是在极低温加强磁场的综合极端条件下发现的。获得1996年诺贝尔物理学奖的“氦-3超流”是在极低温加高压加强磁场的综合极端条件下发现的。获得1998年诺贝尔物理学奖的“分数量子霍尔效应”是在极低温加强磁场的综合极端条件下发现的。
由此可见，极端条件下，科学家们可以发现和揭示许多在正常条件下观察不到的奇异物理特性，从而探索新规律，开辟新应用，合成新材料，制备新器件，拓展人类认识自然、改造自然、造福人类的能力。
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