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上天入地!这个全球最大的量子实验室呼之欲出

原标题:天堂进入地球!世界上最大的量子实验室即将在建筑工地开春。 来源:中国之声 王世保,量子信息与量子科技创新研究所在建项目 量子纠缠被爱因斯坦称为“幽灵般的…

原标题:天堂进入地球!世界上最大的量子实验室即将在建筑工地开春。

来源:中国之声

王世保,量子信息与量子科技创新研究所在建项目
量子纠缠被爱因斯坦称为“幽灵般的距离效应”,吸引了几代科学家去探索神秘。2016年,一颗中国制造的“量子之星”——墨子——被添加到广阔的星空中。它的推出不仅将中国人的名字载入了量子物理学的史册,也使中国在量子通信等领域成功地“赶超”。

《墨子》问世两年后,合肥国家综合科学中心的核心项目——中国科学院量子信息与量子科技创新研究所在合肥高新区破土动工。目前,当春天回到地球时,建筑工地正如火如荼地进行着。项目1号科研楼幕墙及立面正在施工中,将于2020年底完工。世界上最大的量子信息实验室项目将成为国家量子科学技术发展的重要战略部署,服务于国家信息安全。特别策划的《建筑工地上的春天》今天推出了第七集《天地!世界上最大的量子实验室即将出现。

每天超过20,000步

世界顶级量子实验室

声音:“你好!你已经进入施工现场,请正确佩戴安全帽,系好帽子,并带走安全通道。注意安全,谢谢您的合作。”

郭志强戴着头盔,手里拿着一把空的鼓槌,在量完体温后刷了卡进入项目现场。

王世保从远处俯瞰1号科研楼。
郭志强:“一天的步数通常超过20,000步。如果空鼓测试是空的,您将立即听到它。它不影响结构安全,主要是装饰效果。”

中国建筑第八工程局中国科学院量子研究所一号科研楼项目经理郭志强,有郭志强在项目现场,从项目进度到空鼓检测。

郭志强检查王世保拿的入境材料
2018年,中国科学院量子信息与量子科技创新研究所项目破土动工。这是郭志强回国后接手的第一个项目。出乎意料的是,这是世界上最大的量子实验室。

郭志强:“当时,我只听说这个项目非常重要。这是第一个项目,不清楚具体用在哪里。经过一段时间的了解,我明白了这个项目在做什么,这是国家科学战略的一部分。”

王世保在紧张的行动中被项目现场带走。
在过去的100年里,量子物理的研究直接催生了现代信息技术。核能、半导体晶体管、激光、核磁共振、高温超导材料等等相继问世,改变了人类的生活。在接下来的100年里,对更安全的量子通信和超快速量子计算的研究将引发“第二次量子革命”。合肥高新区管委会副主任向敏表示,量子信息与量子科技创新研究院的建设是为了在未来科技发展中赢得第一名。

工人们正在加紧进行王世保的施工
指导人们:“这种基础产业研究、基础科学研究,必将推动产业在未来获得很大的、跨越式的甚至可能颠覆性的发展。通过对量子的研究,我们将极大地促进我们对世界的了解,包括对一些创新和发明技术的研究,从而形成新的产业。”

毫米误差精度

作为目前世界上正在建设的数量最多的子信息实验室项目,重要的实验室都在地下。该设计考虑到地下建筑的日振动系数相对较小,可以减少未来量子实验中的外部干扰。对于建筑商来说,这种特殊的“地下室”需要很高的精度,这使得施工更加困难。

郭志强:“最重要的实验室主要位于地下。它们相对稳定,并被埋在地下。由于实验室需要很大的空间,整个工程中有很多高模板区域,地下室基本上都是高模板。”

实验室大楼内玻璃幕墙上王世保的照片
地下实验室,除了空间大外,实验室地面浇筑也必须准确。

郭志强:“地下室是混凝土结构。地面浇筑采用激光找平机,保证混凝土地面浇筑误差不超过5毫米

从空中俯瞰,1号楼呈h形。该建筑的外墙从东到西长达700多米,大面积采用玻璃幕墙。项目中间的数千块直玻璃产生了缠绕和扭曲的效果。它的设计灵感来自量子纠缠。

郭志强:“这个幕墙不是平面的。这是一种扭曲逐渐变化的形状,反映了量子纠缠的效果。扭转效果是通过拼接接缝的位置来实现的。玻璃和玻璃之间有一条接缝,扭曲的外观通过调整接缝拼接在一起。”

王世保目前正在从事玻璃幕墙施工。
为确保效果,项目技术人员必须先对扭曲面进行建模,然后根据施工要求出具施工图纸。如此大面积的不规则结构给建模工作带来了很多麻烦。为了保证施工的准确性,整个工程过程采用建筑信息模型技术,通过数据模拟来模拟建筑所拥有的所有真实信息。该项目的建筑信息模型技术总监王传信表示,他们使用放样机器人来减少收集数据时的误差。

王传信:“通过在现场设置机器人的点云扫描并传输点云数据,包括一些支撑模板和要放置在现场的点在内的实际网格轴数可以由机器人在现场实时定位。误差达到了0.01毫米,精度相对较高。”

神秘的量子世界

受新皇冠肺炎疫情影响,施工人员短缺量大,加上物流不畅,施工材料无法按期到位,郭志强一号实验楼的施工进度令人担忧。幸运的是,自2月24日恢复工作以来,已有1600多人陆续返回工作岗位,一切进展有序。

郭志强:“当我亲眼目睹建筑从绘画一步一步变成现实时,我仍然有一种成就感和自豪感,尤其是当我看航拍照片时。”

中国科学院量子信息与量子科技创新研究所效果图
阳春三月,中国科学院量子信息与量子科技创新研究所在含苞待放的花朵和含苞待放的柳树中,站起身来,走向神秘的量子世界。

记者:王力、刘军、雷明健

责任编辑:张宇

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