上天入地!全球最大量子實驗室合肥動工,最重要實驗室都在地下

量子糾纏被愛因斯坦稱為“鬼魅般的超距作用”,吸引著一代又一代科學家探究奧秘。

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2016年,浩瀚的星空中多了一顆中國製造的“量子星”——“墨子號”。它的升空,不僅將中國人的名字寫進了量子物理學歷史,同時讓我國在量子通信等領域成功實現“彎道超車”。

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“墨子號”升空兩年後,作為合肥綜合性國家科學中心核心工程的中科院量子信息與量子科技創新研究院,在合肥高新區破土動工。眼下,春回大地,工地上熱火朝天,項目的1號科研樓正在進行幕牆和外立面施工,將於2020年底竣工。

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建設中的量子信息與量子科技創新研究院項目

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這個全球目前最大的量子信息實驗室項目,建成後將成為國家量子科技發展的重要戰略部署,服務於國家信息安全保障。

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遠處俯瞰1號科研樓

2018年,中科院量子信息與量子科技創新研究院項目破土動工,世界頂尖的量子實驗室。是國家大科學戰略的一部分。

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項目工地在緊張作業

在過去的100年裡,量子物理學的研究直接催生了現代信息技術,核能、半導體晶體管、激光、核磁共振、高溫超導材料等紛紛問世,改變了人類的生活。而在未來的100年裡,研究更安全的量子通信、超快的量子計算,正引領著“第二次量子革命”的到來。建設量子信息與量子科技創新研究院,就是要在未來的科技發展進程中拔得頭籌。

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工人們正在抓緊施工

基礎產業的研究、基礎科學的研究,將來肯定會推動產業得到一個非常大的、跨越式的,甚至有可能是顛覆性的發展。通過對量子的研究,就會很大方面推動我們這個對世界的認識,包括研究中對技術的一些創新、發明,進而形成新的產業。

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作為目前在建的全球最大量子信息實驗室項目,重要的實驗室都是在地下。這樣的設計是考慮到地下建築物日常的震動係數比較小,能夠減少未來量子實驗中的外在干擾。而對於建設者來說,這種特殊的“地下室”精度要求高,施工難度也就加大了。

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最重要的實驗室主要集中在地下,比較穩,算是嵌入地下了。因為實驗室要求高大空間,所以造成整個項目的高支模區域比較多,地下室基本上全都是高支模。

地下室就是混凝土的結構,地坪澆築的時候全都採用了激光整平機,能保證混凝土地面澆築誤差不超過5毫米。

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從實驗樓內拍攝的玻璃幕牆

從高空俯瞰,1號樓形狀類似H型。這座東西長700多米的建築外牆,大面積採用玻璃幕牆,項目中部數千塊直面玻璃拼出糾纏扭曲的效果,其設計靈感來自量子糾纏。這個幕牆不是平面的,上面是一個扭得漸變的造型,反映量子糾纏的效應。靠拼縫的位置拼出來扭曲的效果,玻璃跟玻璃中間有個縫,通過調節縫,來拼湊出來扭曲的樣子。

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正在進行玻璃幕牆施工作業

通過放樣機器人在現場的一個點雲掃射以及點雲數據的傳輸,就能把現場實際要放的包括一些支模板、點位的軸網軸號,都可以在現場進行機器人實時的定位。誤差達到了0.01毫米,是精度比較高的。

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受新冠肺炎疫情影響,施工人員缺口大,加上物流不暢,施工材料無法按期到達,1號實驗樓的工程進度慢下來了。好在2月24日復工以來,1600多人陸續返崗,一切都在有序推進。

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中科院量子信息與量子科技創新研究院效果圖

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