國(guó)家科學(xué)家團(tuán)隊(duì)提出：準(zhǔn)粒子驅(qū)動(dòng)超亮光源新思路

據(jù)科技日?qǐng)?bào)，近日，一個(gè)國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正在重新思考輻射物理學(xué)的基本原理，旨在創(chuàng)造超亮光源。該光源可用于從無(wú)損成像到芯片制造等各種應(yīng)用。本文對(duì)此進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。

由準(zhǔn)粒子驅(qū)動(dòng)的超亮光源藝術(shù)想象圖。圖片來(lái)源：《自然-光子學(xué)》

在《自然-光子學(xué)》上發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，葡萄牙里斯本高等理工學(xué)院、美國(guó)羅切斯特大學(xué)、加州大學(xué)洛杉磯分校和法國(guó)光學(xué)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室的研究人員，提出了使用準(zhǔn)粒子產(chǎn)生光源的方法，其與當(dāng)今最先進(jìn)的光源一樣強(qiáng)大，但體積規(guī)模卻要小得多。

準(zhǔn)粒子是由許多同步運(yùn)動(dòng)的電子形成的。它們可以任何速度移動(dòng)，甚至比光還快，并能承受類(lèi)似黑洞附近的強(qiáng)大力量。

準(zhǔn)粒子最令人著迷的是，它們能以控制單個(gè)粒子的物理定律所不允許的方式移動(dòng)。團(tuán)隊(duì)通過(guò)在歐洲高性能計(jì)算聯(lián)合項(xiàng)目提供的超級(jí)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行模擬，研究了等離子體中準(zhǔn)粒子的獨(dú)特性質(zhì)。他們看到了基于準(zhǔn)粒子的光源的應(yīng)用前景，包括用于掃描病毒的無(wú)損成像、了解光合作用等生物過(guò)程、制造計(jì)算機(jī)芯片以及探索行星和恒星中物質(zhì)的行為。

研究人員表示，盡管每個(gè)電子執(zhí)行相對(duì)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)，但所有電子的總輻射可模擬比光速運(yùn)動(dòng)更快的粒子的輻射，即使局部沒(méi)有一個(gè)電子比光或振蕩電子更快。

基于準(zhǔn)粒子的光源可能比現(xiàn)有形式（如自由電子激光器）具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樽杂呻娮蛹す馄飨∪鼻乙?guī)模巨大，這使得它們對(duì)于大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院和企業(yè)來(lái)說(shuō)不切實(shí)際。根據(jù)新研究提出的理論，準(zhǔn)粒子可在傳播距離很短的情況下產(chǎn)生令人難以置信的明亮光，這可能會(huì)引發(fā)全球?qū)嶒?yàn)室廣泛的科技進(jìn)步。