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2025年中国工程物理研究院916北京计算科学研究中心070202粒子物理与原

一、研究背景与意义

(1)随着科学技术的快速发展，粒子物理与原子核物理研究已成为推动人类认知自然规律、探索宇宙奥秘的重要领域。近年来，我国在粒子物理与原子核物理领域取得了举世瞩目的成就，如我国科学家在国际上首次观测到希格斯玻色子，这一发现为粒子物理标准模型提供了有力证据。然而，当前粒子物理与原子核物理研究仍面临诸多挑战，如暗物质、暗能量等未知领域的探索，以及高能物理实验数据的处理与分析。因此，加强粒子物理与原子核物理研究，对推动我国科技事业发展具有重要意义。

(2)粒子物理与原子核物理研究不仅有助于揭示宇宙起源和演化之谜，还能为其他科学技术领域提供理论基础。例如，高能物理实验技术的发展，为材料科学、生物医学、信息技术等领域提供了重要的技术支持。此外，粒子物理与原子核物理研究在国家安全、能源战略等方面也具有重要作用。据统计，近年来我国在粒子物理与原子核物理领域的研究投入逐年增加，已超过百亿元，形成了较为完善的科研体系。

(3)916北京计算科学研究中心作为中国工程物理研究院下属的重要科研机构，在粒子物理与原子核物理领域发挥着重要作用。该研究中心依托先进计算技术，为国内外科学家提供了强大的计算资源，有效推动了粒子物理与原子核物理研究的发展。以近年来为例，916北京计算科学研究中心成功支持了我国科学家在夸克胶子等离子体、中微子物理等领域的多项重大发现，为我国粒子物理与原子核物理研究赢得了国际声誉。同时，该研究中心还积极开展国际合作，与全球多个科研机构建立了紧密合作关系，为我国粒子物理与原子核物理研究提供了广阔的平台。

二、粒子物理与原子核物理研究进展

(1)近年来，粒子物理与原子核物理研究取得了显著进展。在粒子物理领域，国际大型强子对撞机（LHC）的运行使得科学家们能够探索更高的能量区域，发现了希格斯玻色子等新粒子，进一步验证了标准模型。据统计，LHC已产生超过2000个新物理候选粒子，为科学家们提供了丰富的实验数据。例如，2012年，LHC首次观测到希格斯玻色子的存在，这一发现为物理学界带来了巨大的震撼。

(2)在原子核物理领域，科学家们通过实验和理论研究，揭示了原子核结构的奥秘。例如，通过高精度测量原子核的质量和电荷分布，科学家们发现了原子核的壳层结构和超导现象。据研究，原子核的壳层结构对于理解核反应和核聚变具有重要意义。此外，核物理实验还揭示了原子核内部的新现象，如核磁共振和核旋转等。

(3)计算技术在粒子物理与原子核物理研究中的应用也取得了重大突破。高性能计算使得科学家们能够模拟复杂的物理过程，如宇宙大爆炸、中子星碰撞等。例如，美国国家能源科学用户设施（NERSC）的计算资源在模拟LHC实验数据方面发挥了关键作用。此外，量子计算和人工智能等新兴技术也在粒子物理与原子核物理研究中展现出巨大潜力，有望为解决复杂物理问题提供新的途径。据统计，全球范围内已有超过100个研究团队正在探索量子计算在粒子物理领域的应用。

三、916北京计算科学研究中心在粒子物理与原子核物理领域的贡献

(1)916北京计算科学研究中心在粒子物理与原子核物理领域做出了重要贡献。该中心为国内外科学家提供了强大的计算资源，支持了多个高能物理实验项目。例如，在LHC实验中，中心为我国科学家提供了高性能计算服务，帮助他们分析海量数据，发现了新物理现象。此外，中心还与国内外科研机构合作，共同开展理论计算研究，推动了粒子物理理论的进展。

(2)916北京计算科学研究中心在原子核物理研究方面也发挥了重要作用。中心利用先进计算技术，帮助科学家们模拟和解析复杂的核反应过程。通过计算模拟，科学家们揭示了原子核内部结构和相互作用机制。这些研究成果为核能利用、核技术发展提供了重要理论支持。例如，中心的研究成果有助于提高核聚变反应的效率，为未来清洁能源的发展提供了新思路。

(3)916北京计算科学研究中心还积极开展国际合作，推动粒子物理与原子核物理领域的全球研究。中心与多个国际科研机构建立了长期合作关系，共同开展科研项目。这些合作项目不仅提升了我国在国际粒子物理与原子核物理领域的地位，还为我国科学家提供了与国际同行交流的机会。通过这些合作，916北京计算科学研究中心在提升我国科研实力方面发挥了积极作用。