Эти новые источники обещают быть такими же мощными, как современные лазеры на свободных электронах, но при этом гораздо более компактными. Их потенциал заключается в возможности значительно уменьшить размеры оборудования, не уступая при этом по яркости и функциональности. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Nature Photonics.
Лазеры на свободных электронах (ЛСЭ) являются важными источниками когерентного света, который используется для исследований в области биологии, химии и физики. Однако для повышения их яркости требуются все более громоздкое оборудование. Например, одной из крупнейших установок такого типа, источник когерентного света Linac в Стэнфорде, имеет длину несколько километров.
В новом исследовании ученые представили концепцию использования квазичастиц, создаваемых группами электронов, двигающихся синхронно. С помощью высокопроизводительного компьютерного моделирования они изучили поведение этих квазичастиц и пришли к выводу, что их коллективное взаимодействие может привести к излучению света с характеристиками, которые недоступны для отдельных электронов.
Это означает, что, благодаря таким квазичастицам, можно создавать сверхъяркие источники света, которые способны имитировать излучение частицы, двигающейся быстрее света, не нарушая при этом теорию относительности. Эти источники света могут быть гораздо компактнее и эффективнее, что открывает потенциал для значительных научных и технологических достижений в лабораториях по всему миру.
Напомним, что ранее на Баффиновой Земле была выявлена утечка гелия-3 из ядра Земли.