比全球发电总和强1万倍 中国获突破 打造最强雷射

雷射示意图。 （达志影像/Shutterstock）

上海的研究团队已获得技术突破，以打造地球上最强大的雷射。而这项突飞猛进意味着，大约在两年内，他们就能发射100拍瓦雷射。

据《南华早报》（South China Morning Post）2日报导，1名参与专案的科学家透露，发射这种雷射一次的强度，将与全球电网的发电总和还强1万倍。中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室研究员刘军说，要强化雷射光束并不容易。

输入很高的能量可能会损坏如晶体，透镜和镜子等光学组件。科学家为了避开这问题，于是将相当小，硬体能承受的能量输入每种颜色的光束内，接着再将它们压缩回单一光束，以大幅提高它的功率。数十年来，对世界各地科学家来说，这种压缩一直是个障碍。刘军说，压缩机会因输入这么多能量而燃烧。

5 of 5: Chinese breakthrough allows physicists to build the world’s most powerful laser https://t.co/vYnuWwbdEy

— SCMP News (@SCMPNews) July 1 2021

刘军和研究团队5月在《光学快讯》（Optics Express）上发表了长19页的论文，提出高功率雷射设计，分解压缩流程，一方面将能量强度控制在安全范围，另一方面又能彻底提高雷射装置的功率输出。

他说，这突破大大推进了正在上海建设的极光（Station of Extreme Light，SEL）设施。而这耗资1亿美元（近27亿台币）的专案原本打算，要用4道独立雷射光束达到输出功率目标，但藉由这新技术，用一道光束就够了。

刘军强调，这可以减少一些如绕射光栅等大型重要元件的数量，进而降低专案成本。他并指出，光束愈少，装备就愈简单，而装备愈简单，就愈容易打造和运行，同时雷射脉冲的品质和稳定性也会提高。许多物理学家认为，当这极光设施2023年完成后，可能会打开物理发现新世界的大门。 雷射武器

根据物理理论推测，当极强大的雷射光束集中在真空中极小的点上时，就能使次原子粒子突然出现，而极光专案就是要让这实现。然而，相关设施并不仅在于满足物理学家的好奇心，它还能帮助从新材料，药物到核融合能等广泛领域的研究。

一位在北京中国科学院物理研究所的雷射科学家说，这座上海雷射新设施将能加强中国在高能雷射竞赛中的领先地位。这位并未参与研究，并要求匿名的物理学家指出，虽然美俄与欧洲的研究团队也提出类似方案，但都未获得政府充分资助。也因此，他认为，「中国几乎肯定会赢」。