Китайские физики усилили лазер в 20 раз без увеличения мощности

Изображение сгенерировано Flux

Исследование провела группа ученых под руководством Цзянь Ву (Jian Wu) из Восточно-Китайского педагогического университета (ECNU). По словам исследователей, им удалось более чем в 20 раз усилить один из ключевых нелинейных оптических эффектов без увеличения средней энергии лазерного импульса.

Нелинейные оптические процессы лежат в основе многих современных научных установок — от сверхточной микроскопии до исследований движения электронов на сверхкоротких временных интервалах. Однако для их запуска обычно требуются очень мощные лазеры, которые нередко перегревают или даже разрушают образцы и элементы оптики.

Вместо того чтобы повышать мощность излучения, китайские ученые решили изменить свойства самого света. Для этого они использовали особое квантовое состояние излучения, известное как «яркий сжатый вакуум». Такой свет отличается сильными колебаниями плотности фотонов: хотя средняя энергия остается невысокой, внутри импульса возникают очень короткие всплески сверхвысокой интенсивности. Именно эти всплески и позволяют значительно усилить взаимодействие света с веществом.

Для проверки идеи исследователи провели эксперимент с атомами натрия. Они использовали квантовый источник света для запуска процесса туннельной ионизации — явления, при котором электрон покидает атом под действием сильного электромагнитного поля.

Результаты оказались впечатляющими. Лазерный импульс с энергией всего 300 наноджоулей смог вызвать такой же эффект, для которого обычному лазеру потребовалась бы примерно в 20 раз более высокая интенсивность. При этом средняя мощность излучения осталась практически неизменной, что существенно снижает риск повреждения оборудования и исследуемых материалов.

Еще одно важное преимущество метода заключается в том, что силу воздействия можно регулировать не увеличением мощности лазера, а изменением квантовых свойств самого света.

По мнению ученых, разработка может оказаться особенно полезной для аттосекундной физики — области науки, изучающей процессы, происходящие за триллионные доли секунды. Сегодня такие эксперименты зачастую работают на пределе возможностей оборудования, а новый подход позволяет получать более сильный эффект без необходимости создавать еще более мощные лазерные установки.

Фактически исследование демонстрирует новый подход к управлению светом: вместо борьбы с квантовыми флуктуациями ученые начинают использовать их как полезный инструмент. В будущем квантовые свойства света могут стать не менее важным параметром, чем мощность лазера или длина его волны.

Источник: https://www.ixbt.com/news/2026/05/31/kitajskie-fiziki-usilili-lazer-v-20-raz-bez-uvelichenija-moshno...

теги статьи

5G Диоды Интернет вещи Микросхемы Полупроводники Роботы Триоды Чип Электронные компоненты

последние события

20.10.26

Дроны-камикадзе для тушения пожаров придумали в России: они взрываются внутри горящих зданий

Беспилотники смогут проникать в помещения, куда не добраться пожарным, однако метод требует испытаний и строгих правил применения.

16.10.26

Российские космические микросхемы готовят к ядерному взрыву

Отечественные электронные компоненты проверяют на гамма- и нейтронное излучение, а также воздействие тяжёлых заряженных частиц

13.10.26

Нейропроцессоры сегодня и завтра:как ИИ-чипы в смартфонах меняют наши устройства

Помните, как 8 лет назад Huawei Mate 10 с процессором Kirin 970 впервые показал нам, что смартфон может «думать» сам, без отправки данных в облако? С тех пор искусственный интеллект в телефонах прошел путь от экспериментальной функции до одного из ключевых факторов, определяющих производительность и пользовательский опыт. Однако до недавнего времени этот прогресс казался постепенным, эволюционным. Сегодня мы стоим на пороге революции: нейропроцессоры (NPU) стремительно развиваются, а в ближайшие годы нас ждут настоящие прорывы.
Разбираемся, что изменилось на рынке и какие перспективы открываются перед мобильным ИИ.

06.10.26

Исследование свойств оксида гафния открывает новые возможности для производства конденсаторов, памяти и систем охлаждения

Новое исследование показало, что оксид гафния может накапливать и высвобождать электрическую энергию, оставаясь стабильным при экстремальных температурах.

05.10.26

Подготовлены три сценария развития российской мегакорпорации по производству чипов

В рамках подготовки стратегии «Объединенной микроэлектронной компании» Сбербанк представил отрасли модель спроса на микроэлектронику в России. Документ описывает три сценария развития рынка до 2036 года: базовый, консервативный и оптимистичный. Модель рассчитана в пластинах. Например, при базовом сценарии спрос на пластины вырастет с 0,8–1,0 млн до 1,6–1,8 млн штук.

29.09.26

Мантуров рассказал, на что пойдет технологический сбор с компаний

Мантуров раскрыл детали создания объединенной структуры в сфере микроэлектроники. Она будет называться «Интегральные системы». Все доходы бюджета от технологического сбора пойдут на ее развитие.

28.09.26

Без каких 10 материалов современные технологии встанут

Можно иметь деньги, инженеров и готовые чертежи, но не построить ни спутник, ни электромобиль. Причина — нехватка нужного сырья: его либо добывают слишком мало, либо основные поставки завязаны на одну страну. Щепотка галлия влияет на работу радара, крошечный конденсатор из тантала решает, полетит ли спутник, а дефицит меди способен задержать целый дата-центр. Вот 10 материалов, от которых зависят современные высокие технологии и которые тихо определяют, что человечество вообще способно построить.

22.09.26

Закон Мура ищет новое пространство не в длину, а в толщину

Следующий скачок процессоров может произойти по вертикали.

Помощник