Cercetătorii de la Universitatea Oxford dezvoltă un microscop cuantic pentru a genera cea mai puternică lumină din laborator - O nouă tehnologie promite avansuri în studiul interacțiunilor dintre lumină și materie

O nouă tehnică de „comprimare” și focalizare a luminii a permis obținerea în laborator a celei mai puternice lumini de până acum , un pas care ar putea face mai accesibile experimentele ce testează direct legile fundamentale ale interacțiunii dintre lumină și materie, potrivit IT之家 . Metoda deschide o cale practică pentru studierea electrodinamicii cuantice (QED), domeniul care descrie cum interacționează lumina și materia la cel mai elementar nivel. Rezultatele au fost publicate pe 22 aprilie în revista Nature, iar echipa reunește cercetători de la Universitatea Oxford , Queen’s University Belfast și parteneri internaționali. Ce s-a schimbat operațional: experimentul „intră” în sistemul laser Cheia este că interacțiunea necesară pentru a sonda QED nu mai depinde, în această abordare, de configurații externe complicate cu fascicule de particule „ciocnite” de lasere. În schimb, procesul este integrat în interiorul sistemului laser, ceea ce, conform descrierii din articol, reduce complexitatea și nevoia de „traduceri” matematice laborioase între ce se măsoară și ce prezic modelele. Publicația notează că, timp de decenii, testarea acestor legi a presupus scenarii experimentale greu de controlat, comparate în material cu analiza unui accident pe baza imaginilor din mai multe camere aflate în mișcare. Cum funcționează „lupa cuantică”: două tehnologii combinate Cercetătorii au folosit laserul Gemini și o „oglindă” de plasmă (un nor de particule încărcate electric) pentru a comprima lumina și a-i crește energia, într-un mecanism asemănat cu efectul Doppler. Avansul se bazează pe două componente: generarea armonicilor relativiste : impulsuri laser puternice sunt trimise spre o „oglindă” de plasmă care se mișcă la viteze relativiste; lumina reflectată este comprimată și urcată la energii mai mari; focalizarea coerentă a armonicilor : undele astfel obținute sunt apoi „adunate” într-un punct extrem de mic, concentrând energia ca o lupă care focalizează lumina soarelui, de unde și analogia de „microscop” sau „lupă cuantică”. Consecința practică este o focalizare energetică fără precedent în laborator, care ar putea permite experimente mai avansate, inclusiv scenarii în care lumina este forțată să interacționeze direct cu „vidul cuantic” (starea fundamentală a câmpurilor cuantice). De ce contează: teste mai directe ale fizicii fundamentale Miza, așa cum este prezentată în material, este posibilitatea de a observa mai direct interacțiuni extreme între lumină și vidul cuantic și de a verifica legi fundamentale ale fizicii în condiții considerate anterior greu de reprodus în laborator. Autorii susțin că abordarea ar putea reduce diferența dintre predicțiile teoretice și rezultatele experimentale, descrisă ca un decalaj persistent de aproximativ 20 de ani. În articol este citat Brendan Dromey, profesor la Queen’s University Belfast și coautor al lucrării: „Această muncă îmbină tehnologia laser, fizica plasmei și știința materialelor ultrarapide, prin ajustări fine, pentru a aborda o nepotrivire persistentă între teorie și experiment care a pus probleme domeniului de peste două decenii.” Lucrarea este rezultatul unei colaborări globale care include specialiști în fizica câmpurilor intense, menționându-se AWE plc (Marea Britanie), University of Michigan (SUA) și Universitatea din Jena (Germania). Studiul este disponibil și prin DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-10400-2 . [...]