El tema del Premio Nobel de Física 2018, La amplificación de pulsos chirridos es una técnica que aumenta la fuerza de los pulsos láser en muchos de los láseres de investigación de mayor potencia de la actualidad. A medida que las instalaciones láser de próxima generación buscan impulsar la potencia del rayo hasta 10 petavatios, los físicos esperan una nueva era para el estudio de los plasmas, cuyo comportamiento se ve afectado por las características típicas de los agujeros negros y los vientos de los púlsares.

Los investigadores publicaron un estudio que analiza las próximas capacidades de láser de alta potencia que están preparadas para enseñarnos sobre los plasmas relativistas sujetos a procesos de electrodinámica cuántica de campo fuerte (QED). Además, los nuevos diseños de estudio propuestos para seguir explorando estos nuevos fenómenos.

Apareciendo en Física de Plasmas , el artículo presenta la física del plasma relativista en campos supercríticos, analiza el estado actual del campo y proporciona una descripción general de los desarrollos recientes. También destaca cuestiones y temas abiertos que probablemente dominarán la atención de las personas que trabajan en el campo durante los próximos años.

La QED de campo fuerte es un rincón menos estudiado del modelo estándar de física de partículas que no se ha explorado en las instalaciones de grandes colisionadores. como SLAC National Accelerator Laboratory o CERN, la Organización Europea de Investigación Nuclear, debido a la falta de campos electromagnéticos fuertes en la configuración del acelerador. Con láseres de alta intensidad, los investigadores pueden utilizar campos fuertes, que se han observado en fenómenos como la emisión de rayos gamma y la producción de pares electrón-positrón.

El grupo explora cómo los hallazgos podrían conducir a avances en los estudios de física fundamental y en el desarrollo de iones de alta energía, electrón, fuentes de positrones y fotones. Tales hallazgos serían cruciales para expandir muchos tipos de tecnología de escaneo presentes en la actualidad, desde estudios de ciencia de materiales hasta radioterapia médica y radiografía de próxima generación para la seguridad nacional y la industria.

Los procesos QED darán lugar a fenómenos de la física del plasma dramáticamente nuevos, como la generación de plasma denso par electrón-positrón a partir del vacío cercano, absorción completa de energía láser mediante procesos QED, o la detención de un haz de electrones ultrarelativista, que podría penetrar un centímetro de plomo con el ancho de un cabello de luz láser.

"Qué tipo de nueva tecnología podrían traducir estos nuevos fenómenos de la física del plasma es en gran parte desconocido, especialmente porque el campo de los plasmas QED en sí mismo es una especie de territorio inexplorado en física, ", dijo el autor Peng Zhang." En la etapa actual, incluso falta una comprensión teórica adecuada ".

El grupo espera que el documento ayude a atraer la atención de más investigadores a los nuevos y emocionantes campos de los plasmas QED.