یک تیم تحقیقاتی در شانگهای به یک موفقیت تکنولوژیکی دست یافته است تا به آنها اجازه دهد قدرتمندترین لیزر روی کره زمین را بسازند.
دانشمندی که در این پروژه مشارکت داشت، به South China Morning Post گفت، این جهش به این معنی است که آنها می‌توانند در مدت حدود دو سال یک شلیک ۱۰۰ پتاوات را انجام دهند.
این تک پالس ۱۰ هزار برابر از کل شبکه‌های برق دنیا قدرت بیشتری خواهد داشت.
لیو جون یکی از اعضای پروژه ایستگاه نور شدید (SEL) با انستیتوی اپتیک و مکانیک شانگهای، در این باره گفت افزایش قدرت پرتو لیزر آسان نیست.
یک ورودی انرژی بسیار زیاد می‌تواند به اجزای نوری مانند بلورها، لنزها و آینه‌ها آسیب برساند.
برای کنار گذاشتن مساله سوختن، دانشمندان پرتوی ورودی را به طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها تقسیم می‌کنند و مقدار نسبتاً کمی از انرژی را که سخت افزار تحمل می‌کند، به هر پرتو رنگارنگ می‌رسانند. سپس آنها را دوباره به سوی یک پرتو متراکم می‌کنند، اکنون قدرت آن کاملاً تقویت شده است.
این فشرده سازی برای دهه‌ها مانعی برای دانشمندان در سراسر جهان بوده است.
لیو و همکارانش در مقاله ۱۹ صفحه‌ای منتشر شده در ژورنال Optics Express در ماه مه، یک طرح لیزر پرقدرت را پیشنهاد کردند که روش فشرده سازی را به چند مرحله تقسیم می‌کند، این روش به گفته آنها شدت انرژی را برای یک کمپرسور بسیار امن می‌کند در حالی که این مساله برای افزایش توان خروجی دستگاه لیزر کاملا اساسی و لازم است.
این پروژه ۱۰۰ میلیون دلاری در ابتدا قصد داشت از چهار پرتوی لیزر مستقل برای رسیدن به توان خروجی هدف استفاده کند. اما با تکنولوژی جدید، یک پرتو کافی است.
لیو اضافه می‌کند: این امر باعث کاهش تعداد برخی از اجزای مهم مانند توری‌های پراش می‌شود و هزینه پروژه را کاهش می‌دهد. هرچه دستگاه ساده‌تر باشد، ساخت و کار با آن راحت‌تر است. کیفیت و پایداری پالس‌های لیزر نیز بهبود خواهد یافت.
بسیاری از فیزیکدانان معتقدند که در سال ۲۰۲۳، مرکز SEL می‌تواند دریچه‌ای برای دنیای جدیدی از اکتشافات فیزیکی باز کند.
اگرچه در نهایت پرتوی لیزر با پالس‌های بسیار کوتاه شلیک می‌شود اما کارشناسان معتقدند که این امر برای لحظه‌ای کوتاه فضا-زمان را می‌شکافد می‌کند تا به دانشمندان اجازه دهد نگاهی اجمالی به پدیده‌های فیزیکی جدید بیندازند که در حال حاضر فقط از نظر تئوریک قابل مطرح کردن است.
به عنوان مثال معادله معروف انیشتین E = mc2 توضیح می‌دهد که مقدار کمی ماده را می‌توان به مقدار زیادی انرژی تبدیل کرد. بمب اتمی این مساله را ثابت کرد. اما هیچ کس نشان نداده است که برعکس آن، چگونه عمل می‌کند.
پرتوی لیزر بسیار قدرتمند، هنگامی که بر روی یک لکه بسیار کوچک در خلا متمرکز شود، می‌تواند یک ذره زیر اتمی را از پیش بینی تئوری فیزیکی خارج کند. SEL برای تحقق این امر طراحی شده است.
این امر می‌تواند به تحقیقات در زمینه‌های مختلف، از مواد جدید و داروها گرفته تا انرژی هم‌جوشی هسته‌ای کمک کند.
یک دانشمند لیزر در انستیتوی فیزیک آکادمی علوم چین در پکن، در این باره می‌گوید: تاسیسات جدید لیزر شانگهای باعث تقویت موقعیت پیشرو چین در رقابت در عرصه لیزر پرقدرت می‌شود.
برخی از تیم‌های تحقیقاتی در روسیه، اروپا و ایالات متحده پروژه‌های مشابهی را پیشنهاد داده‌اند، اما هیچ کدام از آنها بودجه کافی از دولت خود دریافت نکرده‌اند.
رکورد لیزر فعلی ۱۰ پتاوات با استفاده از چندین پرتو است. تولید یک پرتو لیزر ۱۰ برابر قدرتمند یک هدف بلند پروازانه به شمار می‌رود.
