In een krant die de omslag van het tijdschrift haalde Technische Natuurkunde Brieven , een internationaal team van onderzoekers heeft een innovatieve techniek gedemonstreerd om de intensiteit van lasers te verhogen. Deze aanpak, gebaseerd op de compressie van lichtpulsen, zou het mogelijk maken om een ​​drempelintensiteit te bereiken voor een nieuw type fysica dat nog nooit eerder is onderzocht:kwantumelektrodynamische verschijnselen.

Onderzoekers Jean-Claude Kieffer van het Institut national de la recherche scientifique (INRS), E. A. Khazanov van het Instituut voor Toegepaste Natuurkunde van de Russische Academie van Wetenschappen en in Frankrijk Gérard Mourou, emeritus hoogleraar van de Ecole Polytechnique, die in 2018 de Nobelprijs voor Natuurkunde kreeg, een andere richting hebben gekozen om een ​​vermogen van ongeveer 10 . te bereiken ²³ watt (W). In plaats van de energie van de laser te verhogen, ze verkorten de pulsduur tot slechts enkele femtoseconden. Dit zou het systeem binnen een redelijke omvang houden en de bedrijfskosten laag houden.

Om de kortst mogelijke puls te genereren, de onderzoekers benutten de effecten van niet-lineaire optica. "Een laserstraal wordt door een extreem dunne en perfect homogene glasplaat gestuurd. Het specifieke gedrag van de golf in dit vaste medium verbreedt het spectrum en zorgt voor een kortere puls wanneer deze opnieuw wordt gecomprimeerd bij de uitgang van de plaat, " legt Jean-Claude Kieffer uit, co-auteur van de studie die op 15 juni 2020 online is gepubliceerd in het tijdschrift Technische Natuurkunde Brieven .

Geïnstalleerd in de Advanced Laser Light Source (ALLS)-faciliteit bij INRS, de onderzoekers beperkten zich tot een energie van 3 joule voor een puls van 10 femtoseconden, of 300 terawatt (10 ¹² W). Ze zijn van plan het experiment te herhalen met een energie van 13 joule gedurende 5 femtoseconden, of een intensiteit van 3 petawatt (10 ¹⁵ W). "We zouden een van de eersten ter wereld zijn die dit vermogensniveau bereikt met een laser met zulke korte pulsen, ’ zegt professor Kieffer.

"Als we zeer korte pulsen bereiken, we komen in relativistische probleemklassen. Dit is een buitengewoon interessante richting die het potentieel heeft om de wetenschappelijke gemeenschap naar nieuwe horizonten te brengen, ", zegt professor Kieffer. "Het was een heel mooi stuk werk dat het grootste potentieel van deze techniek bevestigde, " besluit Gérard Mourou.