加拿大布鲁克大学的物理学研究近期获得重大利好,得益于加拿大政府对本国国家物理设施的专项资金支持。位于安大略省汉密尔顿的麦克马斯特核反应堆内,加拿大中子与正电子束实验室(CNBL)成功获得加拿大创新基金会(CFI)颁发的1340万加元赠款,用于升级其核心实验设备。这笔资金于3月13日正式宣布。
2018年,加拿大国家研究通用反应堆在安大略省切尔克河关闭后,布鲁克大学发挥了关键领导作用,联合来自七个省份的16所其他高校共同组建了CNBL。此次CFI资助将分摊至这些机构,确保它们能够共享这一***科研设施,从而维持加拿大在基础物理领域的研究连续性。
布鲁克大学物理系助理教授加文·赫斯特指出,CNBL基础设施的扩建将直接推动其学生在量子磁体领域的研究进展。量子磁体研究涉及受量子力学特殊规则支配的磁性材料,这对下一代量子计算机的开发至关重要。量子力学主要研究原子及亚原子尺度下物质与光的相互作用,涵盖分子、原子及其电子、质子和中子等组分的特性。
CNBL为赫斯特及其团队提供了加拿大唯一的中子束资源,用于纳米级材料研究。中子束能够穿透塑料、金属、钢材、液体、陶瓷以及动植物细胞等多种材料,以其他科学工具无法实现的方式揭示其内部结构。此类研究成果有望在清洁能源生产、癌症治疗、粮食安全及信息技术设备等多个领域产生深远影响。
赫斯特强调,掌握中子技术的学生将拥有广阔的就业前景,例如开发下一代计算材料或用于太阳能电池板的半导体。此外,物理系教授费雷多恩·拉扎维和萨德·哈鲁恩也利用CNBL开展研究。哈鲁恩利用中子束分析了细胞膜的原子结构,揭示了小分子如何与人体细胞外层相互作用;拉扎维则利用该设施进行超导材料研究。
此次CFI赠款还包含一项特殊计划,允许加拿大研究人员和学生,包括布鲁克大学的师生,优先使用国际**设施,如英国卢瑟福·阿普尔顿实验室。赫斯特估计,该计划将支持他带领约12名学生前往英国设施进行为期一周的实地考察,以测量新型量子磁性材料的结构与动力学特性。
CNBL的资助是CFI更大规模公告的一部分,该公告宣布92个研究基础设施项目获得支持,总资金达5.52亿加元。该基金旨在加强加拿大的创新能力,为加拿大人带来持久利益,并构建经济韧性。加拿大工业部长梅拉尼·乔利表示,这笔投资将配备***的**设施,加速科学发现,推动研究迈向新高度,并为加拿大各行业的从业者创造新机遇。
对于中国科研从业者而言,加拿大通过***基金整合高校资源、共建共享大型实验设施的模式,为提升基础科研效率提供了有益参考,特别是在量子计算等前沿领域,这种集中力量办大事的机制值得借鉴。