Center of High-energy and High-field Physics (CHiP)

國立中央大學高能及強場物理研究中心旨在了解大自然最基本的結構物質、尋找超越標準模型的新物理現象、探索宇宙本身的起源和演變及研究超高強度電磁場與物質的交互作用。透過這些基礎研究所需的前沿技術,我們可以將技術和基礎研究所得的新知識轉化到應用科技之上。

本中心之高能物理團隊長期參與國際太空站上的AMS實驗以及大強子對撞機上的CMS實驗,為亞太區域及國內主要高能實驗團隊之一,在高能及重力理論方面也深具實力。團隊成員多次獲得科技部、中研院及物理學會獎勵肯定研究之表現。中大高能實驗團隊在AMS和CMS實驗中除參與偵測器建造工作外,在物理分析成果上亦有許多顯著貢獻,包括在AMS實驗中尋找反物質和暗物質,在CMS實驗中參與希格斯粒子的發現(2013年諾貝爾物理獎)和尋找新物理現象。除現有實驗計畫和持續發展矽偵測器外,團隊正積極尋求加入新的實驗計畫包括探索暗物質、參與重力波實驗以及下一代對撞機實驗。藉由本計畫,本中心將結合中研院、台大、清大、成大等高能實驗及理論團隊建立一個全國性、全面性整合實驗與理論並深具國際影響力的高能物理研究團隊。未來願景在於在我國建立在地化的高能物理實驗。

本中心之強場物理團隊建造了台灣唯一的100兆瓦強場雷射,其光束品質與穩定性在同級雷射中達世界頂級,已吸引美國、法國、日本及中國大陸的研究團隊利用此設施執行合作計畫,獲得了突破性的成果。藉由本計畫,團隊將可持續發展新世代強場尖端雷射系統,一方面升級現有100兆瓦雷射至200兆瓦,另一方面發展高能量短脈衝的新型二氧化碳雷射,可將超快X光/伽瑪光源、雷射粒子加速器、實驗室天文物理等研究領域推展到新的境界。同時開發下游應用,包括質子加速運用於治療癌症、相位對比X光攝影術運用於生物和醫學顯像、高能粒子顯微術運用於探測高能電漿的時空演變、超快伽瑪光穿透攝影術運用於高速機械檢測。

高能物理團隊和強場物理團隊將合作發展具共通性的基礎理論與實驗技術,例如探索宇宙射線加速模型、高能粒子加速器的前端加速和注入技術、高能量密度物理、逆向康普頓散射光子增能等跨領域課題。

高能物理團隊和強場物理團隊已經具有國際知名度,所培育出來的本國和國際學生及所延攬的外籍研究人才在科技界和學術界競爭力強,為各方爭聘的對象。此中心的設立可大規模培育跨領域人才,大幅提升台灣在大型國際合作實驗中的主導性和能見度,進一步成長為一個國際性的研究熱區,以密集的人才和優越的設施開創典範,吸引國際團隊形成社群,加速技術的交流,以增進整體之研究能量並強化台灣在國際學術界之聲望及影響力。