近日，东莞松山湖科学城建设再次迎来进展，先进阿秒激光设施正式获得国家发改委概算批复，项目即将开工建设，这意味着继中国散裂中子源之后，又一国家重大科技基础设施即将在东莞松山湖科学城落地。
阿秒是一个非常短的时间单位，1阿秒等于10的-18次方秒。科研人员曾打过一个有趣的比方，1秒中光传播的距离可以绕地球7.5圈，而1阿秒中光只能从水分子的一端传播到另一端。换个角度，如果将1阿秒与1秒相比，相当于将1秒与宇宙的年龄相比。想要观测到微观世界里粒子的运动，或者捕捉化学反应中电子的运动，显然不能靠普通相机来完成，这需要更短的曝光时间。“皮秒”“飞秒”的概念逐渐诞生。“皮秒”（10的负12次方秒）可以观测到分子转动的动力学过程，“飞秒”（10的负15次方秒）可以观测到化学键的振动动力学。2004年，阿秒条纹相机诞生，人们得以顺利捕捉“光”的存在。上海科技大学物质科学与技术学院助理教授潘义明介绍说，通过条纹照相技术，科研人员可以获得阿秒脉冲信息，物质内部电子运动的信息，驱动激光脉冲的电场信息。“我们可以看见‘光’，这是阿秒的能力，不是其他学科能够替代的。”阿秒激光是一种特殊的短波脉冲激光，它的特点是脉冲持续时间极短，通常在阿秒量级，因而能用于观测和控制原子、分子和固体中电子的超快动态过程。通过阿秒激光，科学家们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，探究它们之间的交互作用。2023年度的诺贝尔物理学奖，就颁发给了阿秒激光领域的科学家，以表彰他们在“产生阿秒光脉冲以研究物质中电子动力学的实验方法”方面所作出的贡献。阿秒激光首次为人们提供了研究电子动力学的有力工具，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了崭新的技术手段。“可以说，超快超强激光是拓展人类认知的重要工具之一，在某些方面甚至是独一无二、不可替代的研究手段。”在去年松山湖材料实验室举办的首届超快激光应用发展大会上，中国科学院院士、松山湖材料实验室主任汪卫华透露，中国科学院物理研究所作为该装置建设法人单位，携松山湖材料实验室，在松山湖建设国内首个先进阿秒激光设施，其中6条束线及实验系统将落地东莞。为建设管理运行好先进阿秒激光设施，中国科学院物理研究所已联合松山湖材料实验室成立了阿秒科学中心，已经聚集了一大批国内外优秀的研究人员和工程技术人员，希望依托先进阿秒激光设施建成一个超快物质科学的国际化研究中心，协同中国散裂中子源等大科学装置，在能源材料、信息材料以及基础物理等领域做出国际一流的成绩。先进阿秒激光设施建成后，将成为亚洲首个、世界第二个阿秒激光大科学装置。目前，阿秒光脉冲已成为研究亚原子尺度的物理规律最有力的工具。利用该技术，可观察到闪电产生、药物溶解等瞬态现象。同时，阿秒脉冲激光技术的发展，引发了X射线、自由电子激光、可控高温超导、超高分辨成像、电子信息处理等领域科学与技术层面研究的诸多重大突破。
来源：综合东莞松山湖高新技术产业开发区管理委员会官网、中国日报社、新华日报·交汇点、科普中国、南方+