为“追光者”戴上特殊“眼镜”

12月2日，在西安光机所阿秒科学与技术研究中心实验室，工作人员进行光学实验。 本报记者 付玉玮摄

“从科学发展规律来看，我们需要了解‘黑盒子’里电子运动的规律，揭示底层物理逻辑，从而更好地为人类科技发展服务。”12月2日，在中国科学院西安光学精密机械研究所阿秒科学与技术研究中心，先进阿秒激光设施(西安部分)副总指挥、总工程师付玉喜告诉记者，“为了能看清电子的运动规律，我们需要更厉害的‘眼睛’，在阿秒时间尺度探测此前难以看到的原子内部的电子运动。”

1阿秒有多快?

在日常生活中，1秒倏忽而逝，而1阿秒是10的负18次方秒，是人类迄今为止能够掌握的最短时间单位。要看到以阿秒为计量单位的电子运动，需要“先进阿秒激光设施”大科学装置。

2017年，西安光机所所长赵卫在国内率先提出建设阿秒光源大科学装置的建议。今年9月，国家发展改革委正式批复设施投资概算。

今年11月，先进阿秒激光设施正式启动建设，建设周期为5年，主要建设4条光束线以及9个用户终端。目前，先进阿秒激光设施工艺部分正加紧开展研制，在西安光机所提前安装调试，并开展部分实验，争取边建设、边运行、边出成果。

付玉喜介绍，先进阿秒激光设施可以同时从阿秒时间尺度和纳米空间尺度，全面揭示自然界存在的内壳层电子、价电子、自由电子等电子形态运动规律以及与电子耦合的其他作用机理，实现对超快电子运动的跟踪测量和操控，可用于开展信息、材料、能源及生物医学等领域的前沿研究工作，提升我国相关基础研究和高技术领域的原始创新能力。

大科学装置是前沿科学探索及技术创新突破的重要基础支撑。先进阿秒激光设施建成后，综合性能可达世界先进水平。

“自成立以来，西安光机所就肩负着探索光学奥秘、服务国家发展的使命，致力于光学、光子学及其相关技术的研发与应用，同时在瞬态光学、光子技术、激光技术等领域取得了显著成绩，为国家科技进步和经济发展作出了重要贡献。西安光机所怀着强烈的使命感，希望能够实现‘从0到1’的突破，抢占科技制高点。”付玉喜说。

在应用方面，建好用好先进阿秒激光设施能够支撑我国光子产业、清洁能源、生物医药、超导产业等诸多高技术产业实现跨越式发展，尤其是能够为光子产业发展打开一扇门，开辟更多新领域、新赛道，培育未来国际竞争新优势，使我国光子产业发展进入一个全新的时代。

未来，先进阿秒激光设施将大力推动突破限制信息科学、光子产业、生物医药、材料科学、新能源、智能制造、基础科学等领域发展的底层科学难题，这些前沿技术的跨越发展有望促进产业迭代升级。

目前，陕西正加速打造千亿级光子产业集群，向具有全球影响力的光子产业生态高地的战略目标迈进。

“随着先进阿秒激光设施的建成，陕西将成为光子领域顶尖科技创新人才聚集地、科技创新资源集结地、原始创新策源地，可以加快培育新质生产力，更好地支撑国家和区域经济社会高质量发展，为早日建成科技强国、实现高水平科技自立自强作出更大贡献。”付玉喜说。