Wissenschaftler erzeugen intensive Lichtstrahlen mit Einsteins „fliegendem Spiegel

Was die Studie zeigt

Leider waren die Forscher nicht in der Lage, die Intensität direkt zu messen; theoretische Schätzungen deuten jedoch darauf hin, dass das Team die Laserintensität auf 10^23 W pro cm² erhöht haben könnte. „Die Energie in unserem XUV-Strahl war um mehr als drei Größenordnungen heller als bei früheren Messungen", sagte Robbin Timmis, Postdoktorand an der University of Oxford, in einer Pressemitteilung. „Indem wir eine langjährige Lücke zwischen theoretischen Erwartungen und experimentellen Ergebnissen schließen konnten, bestätigten wir die erforderlichen Energien zur Unterstützung eines kohärenten harmonischen Fokus und bieten damit eine erhebliche Steigerung der Intensität über die des ursprünglichen Laserpulses hinaus." Die Experimente zeigen einen realistischen Weg zur Erzeugung eines extremen elektromagnetischen Feldes für Laborstudien.

Die Forscher sind zuversichtlich, dass ihr Ansatz die Schwinger-Grenze überschreiten kann, die größer als 10^16 V pro cm oder 10^29 W pro cm² ist, und so den Weg für optische Studien des Quantenvakuums ebnen.

Darüber hinaus könnten diese Ergebnisse Anwendungen in der ultraschnellen Bildgebung physikalischer und biologischer Systeme sowie in der Photolithographie und der Kernfusion-Forschung unterstützen, fügten die Forscher hinzu.

Das Team analysiert derzeit Daten aus einigen Folgeeperimenten, um die nächsten Schritte zu bestimmen. „In Kürze werden wir Ergebnisse zu einem neuen harmonischen Strahl veröffentlichen, den wir bei diesem Lauf entdeckt haben", so Timmis in der Pressemitteilung, „und zukünftige Studien werden sich auf die aktive Steuerung des kohärenten harmonischen Fokus und die direkte Messung seiner Intensität konzentrieren." Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.