從核彈“搖籃”到科研重地

不少游戲愛好者可能都玩過《古墓麗影》。美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)雖然沒有在正式的游戲流程中出現(xiàn)，但卻是游戲《古墓麗影》系列故事的起源地。游戲中，一場劇烈爆炸摧毀了地面建筑，原本深埋地下的晶體狀物體“重見天日”，其時間和地點，都指向了在LANL進(jìn)行的人類歷史上的首次核爆炸試驗。

LANL成立于1943年，是一個由聯(lián)邦政府資助的多項目研發(fā)中心，也是世界上最大、最先進(jìn)的科學(xué)機(jī)構(gòu)之一。在這里，誕生過世界第一顆原子彈和氫彈。

(資料圖)

今年4月，LANL迎來了80周年“生日慶典”。事實上，其在美國“曼哈頓計劃”中因保密原因被代號為“Y計劃”，從而沒有明確誕生記錄。但就是這樣一個悄然而起的實驗室，對全球的科技領(lǐng)域產(chǎn)生了重要影響。

從“Y計劃”到國家實驗室

1942年，美國開始了“曼哈頓計劃”，該計劃需要尋找一個安全而隱秘的炸彈實驗室。加州大學(xué)伯克利分校物理學(xué)教授、炸彈實驗室科學(xué)主管J·羅伯特·奧本海默建議進(jìn)駐洛斯阿拉莫斯。后來奧本海默也成了實驗室的第一任主任。

1943年4月，數(shù)千名員工抵達(dá)洛斯阿拉莫斯，其中不乏許多獲得諾貝爾獎的科學(xué)家。到1945年實驗室繁榮期，有5000多名科學(xué)家、工程師、技術(shù)人員及其家人在這里安居。

洛斯阿拉莫斯實驗室總共研制了3枚原子彈。分別是1945年“三一”試驗場引爆的一枚钚炸彈、“小男孩”和“胖子”。

二戰(zhàn)結(jié)束后，“Y計劃”被公之于眾，洛斯阿拉莫斯實驗室才為世人所知，直到1981年，它才成為名義上的國家實驗室。

世界最大科研地點之一

冷戰(zhàn)結(jié)束后，核武器生產(chǎn)需求減少，LANL縮小了其圍繞發(fā)展核武器技術(shù)的研究，越來越多地專注于民用任務(wù)，研究領(lǐng)域也逐漸多樣化。

2008年，該實驗室開發(fā)了一種改進(jìn)的測試乳腺癌的方法，其中包括一個超聲波計算機(jī)解決方案。2010年，LANL成為進(jìn)行艾滋病病毒疫苗研究的基地。

今天，LANL云集了更多來自世界各地的在物理學(xué)、生物學(xué)、計算機(jī)學(xué)、地理學(xué)等各個領(lǐng)域有著杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家，進(jìn)行著科學(xué)、技術(shù)和工程方面的研究和建設(shè)工作。

去年8月，該實驗室的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，黎曼提出的亥姆霍茲和薛定諤進(jìn)一步推廣的一個范式存在一個錯誤。一個多世紀(jì)以來，這個范式一直被用來描述眼睛如何區(qū)分顏色。使用修正后的版本有望改善電子和油漆行業(yè)的可視化。

今年3月，通過使用量子計算機(jī)作為量子實驗物理平臺，該實驗室科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新方法，可使用量子比特來設(shè)計和表征定制的磁性物體，這為開發(fā)新材料和強(qiáng)大的量子計算開辟了一條新途徑。

據(jù)今年6月的《先進(jìn)智能系統(tǒng)》雜志報道，該實驗室科學(xué)家試圖復(fù)制人腦的計算能力，并制造出一種新的接口型憶阻設(shè)備。這一設(shè)備具有良好的可編程性和可靠性，可用作下一代神經(jīng)形態(tài)計算的人造突觸。

三大國家用戶裝置

LANL運營著3個主要的用戶裝置。其中一個是集成納米技術(shù)中心，重點領(lǐng)域是納米光子學(xué)和納米電子學(xué)、復(fù)雜功能納米材料、納米力學(xué)等。

許多重要技術(shù)，尤其是清潔能源，實際上取決于納米科學(xué)的進(jìn)步。該中心專注于開發(fā)新型鈣鈦礦型納米級光伏材料，通過控制薄膜的原子結(jié)構(gòu)，能夠控制光的吸收方式以及正負(fù)電荷的分離方式，從而產(chǎn)生有用的電能。

另一個用戶裝置是洛斯阿拉莫斯中子科學(xué)中心，這也是世界上最強(qiáng)大的直線加速器之一，其為科學(xué)界提供了密集的中子源，支持了民用和國家安全研究。

最后一個則是洛斯阿拉莫斯與佛羅里達(dá)大學(xué)、佛羅里達(dá)州立大學(xué)一起運營的國家高磁場實驗室。該實驗室保持著多項世界最強(qiáng)磁鐵的世界紀(jì)錄，其中最高磁場強(qiáng)度為45.5特斯拉。

除了三大主要用戶裝置，洛斯阿拉莫斯實驗室還致力于數(shù)據(jù)研究工作，通過分析來自谷歌、美國人口普查和其他大型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來跟蹤和預(yù)防傳染病的傳播。

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