科技日報記者 閆耀民?華凌?李詔宇

2月6日，北京懷柔雁棲湖畔。

日出東方，當(dāng)清晨第一縷陽光照入懷柔科學(xué)城的綜合極端條件實驗裝置實驗樓時，一位身著藍(lán)色薄羽絨服的科研人員已在實驗站開始忙碌。中國科學(xué)院物理研究所研究員、綜合極端條件實驗裝置亞毫開實驗站負(fù)責(zé)人劉廣同正在觀察各種裝置設(shè)備的數(shù)據(jù)變化，并對儀器進(jìn)行相應(yīng)調(diào)試。

在新春來臨之際，記者走進(jìn)懷柔科學(xué)城，一探科研人員與科研“利器”大科學(xué)裝置的日夜“糾纏”。

要發(fā)現(xiàn)更多的可能

來自北京量子信息科學(xué)研究院的研究人員林飛走進(jìn)實驗樓內(nèi)的亞毫開實驗站，開始對科研樣本進(jìn)行輸運性質(zhì)表征的觀測研究。此類樣本的研究具有重要的科學(xué)意義。2013年薛其坤院士領(lǐng)銜的清華大學(xué)—物理所科研團(tuán)隊就曾經(jīng)在類似樣本中首次觀測到了量子反常霍爾效應(yīng)，被楊振寧先生稱為諾貝爾獎級的成果。

與此同時，在亞毫開實驗站內(nèi)，多項凝聚態(tài)物理方面的重要實驗正在進(jìn)行之中。

“今天數(shù)據(jù)有什么異常嗎？”劉廣同上前詢問。

這就是劉廣同及其團(tuán)隊的日常——不僅需要維護(hù)實驗裝置，負(fù)責(zé)指導(dǎo)來檢測樣本的科研人員如何使用裝置，有時還按需幫其制訂實驗方案，甚至直接參與實驗過程。實驗站先后迎來清華大學(xué)、北京大學(xué)、上海交通大學(xué)等多所高校院所的科研人員，為他們在物理學(xué)、材料科學(xué)等多學(xué)科的實驗研究創(chuàng)造條件。

記者觀察到，實驗室核心區(qū)域地面上分布著6個深坑。據(jù)介紹，這是科研人員為了獲取極低溫而精心設(shè)計的，它的主要目的是給低溫設(shè)備減振。

極低溫下，蘊藏著豐富的物理現(xiàn)象。在物理學(xué)領(lǐng)域，不少諾貝爾獎成果正是借助極端實驗條件取得的。劉廣同表示：“我們要創(chuàng)造條件，要發(fā)現(xiàn)更多的可能。我們自主研發(fā)的一系列實驗設(shè)備，不僅可以人為達(dá)到極低溫，還可以創(chuàng)造強磁場、超高壓和超快光場等極端條件，旨在發(fā)現(xiàn)奇異物性。而且，它們還可以將不同的極端條件‘綜合’起來，提供探索未知世界的新維度。”

要不斷突破上一次

兩條長長的銀色管狀儀器裝置“躺”在低溫強磁場電子波譜學(xué)實驗站的實驗臺上，頗為引人注意。

這就是劉廣同和團(tuán)隊成員自主研發(fā)的極低溫氦3制冷機。該設(shè)備是綜合極端條件實驗裝置量子調(diào)控系統(tǒng)的核心低溫設(shè)備之一。

我國的此類設(shè)備在相當(dāng)長一段時期內(nèi)主要依賴進(jìn)口。2021年開始，劉廣同和團(tuán)隊成員從原材料的設(shè)計和采購開始，用特種薄壁不銹鋼、高純無氧銅等原材料加工成零件，再經(jīng)120多道精密焊口焊接而成，最終打破了之前我國此類極低溫科研儀器設(shè)備市場被國外壟斷的局面，實現(xiàn)了“從無到有”。

在劉廣同看來，裝置的研發(fā)，為物理、材料等學(xué)科提供了極端特殊的稀有實驗條件，利用這樣的條件開展科學(xué)研究能夠極大地促進(jìn)我國基礎(chǔ)研究水平的提高。

“時間是擠出來的”。劉廣同幾乎把全年的節(jié)假日都交付實驗室，春節(jié)假期也不例外。他常說，“搞科研，尤其是基礎(chǔ)研究，要有永不磨滅的好奇心、永不認(rèn)輸?shù)捻g勁和勇于探索的精神。所以，我從未覺得辛苦，反倒覺得很有樂趣。”

“目前，實驗站中的實驗裝置，在最低溫度、最高壓力等指標(biāo)上，已處于世界先進(jìn)水平。”劉廣同說，“我們就是要創(chuàng)造更加極端的條件，不斷突破上一次。”