Центр нанонауки и квантовой информации - Centre for Nanoscience and Quantum Information

Центр нанонауки и квантовой информации
@ Бристольский университет

Учредил	7 сентября 2009 г. (2009-09-07)
Тип исследования	Базовый Применяемый Неклассифицированный
Поле исследований	Нанотехнологии Наноматериалы Нанотоксикология Квантовая информация Квантовая оптика
Директор	Проф. Мерин Майлз, ФРС
Факультет	Наука Инженерное дело Медицина и ветеринария Медицина и стоматология
Сотрудники	6
Место расположения	Бристоль, Англия, Великобритания 51 ° 27′32 ″ с.ш. 02 ° 36′6 ″ з.д. / 51,45889 ° с.ш.2,60167 ° з. / 51.45889; -2.60167Координаты: 51 ° 27′32 ″ с.ш. 02 ° 36′6 ″ з.д. / 51,45889 ° с.ш.2,60167 ° з. / 51.45889; -2.60167
Ник	NSQI
Принадлежности	Бристольский центр функциональных наноматериалов (BCFN) Центр подготовки докторантов Калифорнийский институт наносистем (CNSI)[1]
Операционное агентство	Бристольский университет
Интернет сайт	www.Бристоль.ac.Великобритания/ nsqi-center/

В Центр нанонауки и квантовой информации (неофициально, NSQI) является исследовательским центром в Бристольский университет. Изначально центр был построен как внутриуниверситетский объект, но в 2016 году был включен в портфель Физической школы. Центр официально открылся в 2009 году.^[2] Центр был спроектирован как уникальное исследовательское пространство со сверхнизким уровнем вибрации, что делает лаборатории одними из самых тихих в мире.^[3][4]

Здание

План здания

Здание разделено на четыре этажа:^[5]

• Подвал: полностью предназначен для наиболее чувствительных экспериментальных работ, с семью малошумными лабораториями, двумя сверхмалошумными лабораториями, безэховая камера и класс 1000 чистая комната, а также три подготовительных лаборатории.
• Первый этаж: две лаборатории квантовой информации (с менее строгими требованиями к шуму), офисы персонала (включая офис, предназначенный для пользователей NanoESCA объект, содержащийся в подвале NSQI) плюс комната для семинаров и большое, светлое, открытое фойе и кофейная зона.
• Первый этаж: здесь находятся исследователи, студенты и производственный персонал, связанный с QETLabs, то QE-CDT и дочерние группы по квантовым технологиям.
• Второй этаж: еще один офис и большая лаборатория квантовых инженерных технологий; главная междисциплинарная общая лаборатория, содержащая чистую комнату и несколько дополнительных лабораторий.
• Третий этаж: расположение главного распределительного щита и помещения для всех услуг Центра (резервуары для воды, бойлеры, вентиляционные установки и т. Д.).

Особенности конструкции здания

Здание было спроектировано Перси Томасом из Capita Architecture,^[6] в 2004 году и построен Уилмоттом Диксоном.^[7] Основным требованием к зданию было, чтобы оно было низким.шум среда исследования, достаточно стабильная, чтобы позволить исследователям проводить измерения с субнанометровым и субнано-ньютонным разрешением, несмотря на то, что вокруг них ведется другая деятельность.^[8] Критерии, установленные для исследовательского пространства, превышали любую стандартную кривую (кривые VC) и требовали серьезных проектных и инженерных решений.

«Новый Бристольский центр будет служить достойной похвалы и жизнеспособной конструкцией для междисциплинарных исследований; его конечная цель - переехать на новые берега и новые территории».

Нобелевский лауреат Генрих Рорер, 2010 г., в Научно-производственном центре.

Низкие вибрации

Основной источник шума для исследователей наноразмер механический вибрация. Действия внутри здания создают шум, который может проходить через конструкцию, а вибрации, создаваемые снаружи (например, от дорожного движения), могут проходить через землю и проникать в здание. Для уменьшения генерации вибрации, перемещения и проникновения в лабораторное пространство использовались различные методы:

• Основная конструкция здания массивная,^[9] Бетонный фундамент толщиной 2,0 м и бетонные перекрытия толщиной 0,5 м.
• Все оборудование завода вынесено на третий этаж, как можно дальше от лаборатории.
• Все службы и оборудование завода подвешены на пружинах, резиновых подушках или амортизаторах для уменьшения сцепления между механизмом и зданием.
• Все службы сбалансированы, чтобы уменьшить турбулентность в трубах и воздуховодах.
• Все коридоры являются плавающими, отделены от основной конструкции, что предотвращает воздействие вибрации на пол и пешеходного движения на здание.
• Шахта лифта отделена от конструкции здания.
• Здание отделено от здания по соседству.
• Все услуги проходят через гибкую шланговую муфту перед поступлением в лаборатории с низким уровнем шума.
• Во всех лабораториях с низким уровнем шума есть 7-тонный изолирующий бетонный блок, установленный на демпферных подушках внутри плиты заземления. Это экспериментальное пространство с более низкими вибрациями, чем окружающий пол, и позволяющее продолжать эксперименты, пока исследователь гуляет по лаборатории.^[10]
• Обе лаборатории со сверхнизким уровнем шума оснащены бетонным изоляционным блоком весом 23 или 27 тонн, поддерживаемым пневматический тараны. Блок имеет Т-образную форму в поперечном сечении, чтобы удерживать центр тяжести ниже (уменьшая колебания внутри блока). Блок окружен плавающим полом, так что исследователи могут использовать комнату во время экспериментов.^[11]
• Чтобы еще больше снизить уровень шума в лабораториях со сверхнизким уровнем шума, контрольное оборудование можно удалить из помещения и установить в соседней диспетчерской. В диспетчерской есть собственный блок изоляции и хорошая звукоизоляция. Кабелепроводы позволяют прокладывать кабели между лабораториями, позволяя полностью запускать эксперимент из диспетчерской.

Звукоизоляция

Акустический шум в здании подавляется несколькими способами. Что наиболее важно, экспериментальные комнаты находятся вдали от оживленной территории университета, под землей и в зоне, которая не используется для обучения или в качестве проезжей части. Толщина пола гарантирует, что звук не проникает внутрь, а стены между лабораториями и дверями лабораторий звукоизолированы. Оборудование завода удалено как можно дальше от лабораторий, на верхнем этаже, а службы настроены как можно точнее, чтобы уменьшить любые звуки из водопровода, системы охлажденной воды или вентиляционных отверстий.

Низкий электрический шум

Многие из экспериментов, запланированных для Центра, включают регистрацию крошечных электрических токов (всего несколько пикоампер), поэтому электрические шумы рассматриваются как серьезная проблема. Каждая исследовательская лаборатория в подвале представляет собой полную Клетка Фарадея, все рабочие трубопроводы меняются на пластик перед входом в лабораторию, и Кабель категории 5 (cat5e) используется в сети передачи данных, оптоволокно вместо этого используется. Все лаборатории также снабжены независимым заземлением и «чистым» источником питания, при этом сеть фильтруется 1: 1. трансформатор.

Междисциплинарное пространство

Помимо современных помещений с низким уровнем шума, здание также спроектировано для поощрения сотрудничества и междисциплинарных исследований. Это включает в себя множество конференц-залов и светлое и просторное фойе / кафе.

Персонал центра

• Технический менеджер - Стив Нек
• Заместитель технического менеджера - Кэролайн Джарретт
• Администрация / Ресепшн - Alex Martin

Рекомендации

1. "CNSI Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, британский центр нанонауки, подписывают соглашение о дальнейшем сотрудничестве в области исследований". Калифорнийский институт наносистем, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе. Получено 7 ноября 2011.
2. «Официальное открытие Центра нанонауки и квантовой информации». Бристольский университет. Получено 7 ноября 2011.
3. "'Официально открывается самое тихое здание в мире ». Кэпита Симондс. Получено 8 ноября 2011.
4. «Посещение самого тихого здания в мире». Институт Физики. Получено 10 ноября 2011.
5. «Объекты Центра нанонауки и квантовой информации». NSQI, Бристольский университет. Архивировано из оригинал 26 августа 2011 г.. Получено 3 ноября 2011.
6. "Capita Architecture". Capita Architecturel. Получено 7 ноября 2011.
7. «Профиль высшего образования» (PDF). Уиллмотт Диксон. п. 11. Архивировано из оригинал (PDF) 9 апреля 2011 г.. Получено 7 ноября 2011.
8. Щекотка, Луиза (5 января 2010 г.). «Тонкая наука». Лондон: The Guardian. Получено 7 ноября 2011.
9. «Новый центр нано-науки и квантовой информации, Бристольский университет». Естественная архитектура. Архивировано из оригинал 25 апреля 2012 г.. Получено 7 ноября 2011.
10. «Лаборатория с низким уровнем шума в Центре нанонауки и квантовой информации». NSQI, Бристольский университет. Архивировано из оригинал 24 августа 2011 г.. Получено 3 ноября 2011.
11. «Лаборатория сверхмалого шума в Центре нанонауки и квантовой информации». NSQI, Бристольский университет. Архивировано из оригинал 21 августа 2011 г.. Получено 3 ноября 2011.