2023年新年伊始合肥两项重大科技成果举世瞩目

2023年元旦刚过，合肥爆出两项重大科技成果举世瞩目。

合肥科学岛（中科院合肥物质科学研究院所在地）

第一项：2023年1月5日，中国科学技术大学郭光灿院士团队任希锋教授等人与新加坡国立大学仇成伟教授、郭强兵博士等合作，在二维材料非线性量子光源研究中取得重大突破。1月4日，该研究成果发表在国际权威刊物《Nature》上。

这一科研成果主要解决了光学量子计算、量子通讯等走向大规模和实用化的技术痛点———小型化、集成化问题。因为量子光源作为量子光学系统必不可缺的部分，其小型化一直是人们研究的重点。任希锋教授前期与南京大学等单位合作，将超构表面引入到量子信息领域，集成超构透镜阵列与非线性光学晶体，实现了100路径参量下转换，制备了超高维量子纠缠态和多光子源。此外为了进一步提高量子光源的集成化程度，任希锋教授与新加坡国立大学等单位的合作者一起，首次利用新型二维材料NbOCl2的非线性过程实现了超薄的量子光源，厚度可低至46nm。这是目前国际报道的最薄的非线性量子光源。

第二项：2023年1月7日，中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所核聚变大科学团队利用有“人造太阳”之称的全超导托卡马克大科学装置（EAST），发现并证明了一种新的高能量约束模式，对国际热核聚变实验堆和未来聚变堆运行具有重要意义。

须明确，核聚变能源的原材料在地球上近乎取之不竭，且排放无污染，被视为人类“终极能源”。未来要实现聚变能发电，必须要解决高性能等离子体稳态运行这一关键科学问题。而中科院合肥等离子体所核聚变大科学团队这次发现并证明了一种新的稳态高能量约束模式，大幅度提高了能量约束效率，并实现了芯部高能量约束与边界低能量损失的兼容，保证了长时间尺度上的高能量约束等离子体运行。对于国际热核聚变实验堆和未来聚变堆运行具有重要意义。

中科院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛先生非常形象地评价这一重大成果时称，“如果把核聚变反应比喻成一道闪电，那么我们的主要目的就是把一道道闪电收集在‘磁笼子’里，聚集更高的能量，然后长时间持续地向外稳定输出这些能量，为人类所用。而新发现的高能量约束模式将能‘聚集更多的闪电’，不损坏‘磁笼子’，并长时间保持稳定运行。”

据悉，隶属于中国科学院合肥等离子所于2006年建成的EAST装置，先后于2010年实现运行1兆安等离子体电流、2018年首次获得1亿度高温等离子体、2021年5月成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒以及7000摄氏度1056秒的等离子体运行，全面实现了EAST在稳态等离子体运行的工程和物理上继续保持国际引领地位。

2023年1月7日，国际权威刊物《科学·进展》审稿人认为，此项研究成果对核聚变研究具有重要意义，在国际聚变研究界是“一个重大进展”。