Une équipe internationale de scientifiques repense les principes de base de la physique des rayonnements dans le but de créer des resources lumineuses extremely-lumineuses. Dans une nouvelle étude publiée dans Nature Photonics, des chercheurs de l’Instituto Outstanding Técnico (IST) au Portugal, de l’Université de Rochester, de l’Université de Californie à Los Angeles et du Laboratoire d’Optique Appliquée en France ont proposé des moyens d’utiliser des quasiparticules pour créer de la lumière. des sources aussi puissantes que les in addition avancées qui existent aujourd’hui, mais beaucoup as well as petites.
Les quasiparticules sont formées de nombreux électrons se déplaçant de manière synchronisée. Ils peuvent se déplacer à n’importe quelle vitesse – même additionally rapide que la lumière – et résister à des forces intenses, comme celles proches d’un trou noir.
« L’aspect le as well as fascinant des quasiparticules est leur capacité à se déplacer d’une manière qui serait interdite par les lois de la physique régissant les particules individuelles », explique John Palastro, scientifique principal au Laboratoire d’énergie laser et professeur adjoint au Département de mécanique. Ingénierie et professeur agrégé à l’Institut d’Optique.
Palastro et ses collègues ont étudié les propriétés uniques des quasiparticules dans les plasmas en exécutant des simulations informatiques avancées sur des superordinateurs disponibles via l’entreprise commune européenne de calcul haute overall performance. Ils voient des programs prometteuses pour les sources lumineuses à base de quasiparticules, notamment l’imagerie non damaging pour détecter les virus, la compréhension des processus biologiques comme la photosynthèse, la fabrication de puces informatiques et l’exploration du comportement de la matière dans les planètes et les étoiles.
« La flexibilité est énorme », déclare Bernardo Malaca, doctorant à l’IST et auteur principal de l’étude. « Même si chaque électron effectue des mouvements relativement simples, le rayonnement full de tous les électrons peut imiter celui d’une particule se déplaçant furthermore vite que la lumière ou une particule oscillante, même s’il n’y a pas un seul électron localement qui soit additionally rapide que la lumière ou une particule oscillante. électron. »
Les resources lumineuses à base de quasiparticules pourraient présenter un avantage specific par rapport aux formes existantes, comme les lasers à électrons libres, qui sont rares et massives, ce qui les rend peu pratiques pour la plupart des laboratoires, hôpitaux et entreprises. Avec la théorie proposée dans l’étude, les quasiparticules pourraient produire une lumière incroyablement brillante sur une infime distance à parcourir, ce qui pourrait potentiellement déclencher des progrès scientifiques et technologiques généralisés dans les laboratoires du monde entier.
