等离子体中脉冲压缩的概念
英国和韩国科学家提出的新方法通过密度梯度等离子体压缩激光脉冲，使其强度超过现有技术1000倍以上。科学家们通过计算机模拟展示了一种新的光压缩方法，可以显著提高光的强度，使其能够从真空中提取粒子，并研究物质的本质。为实现这一目标，三个研究小组共同研发了一种独特的镜子，该镜子不仅可以反射光脉冲，还能在时间上将其压缩两百倍以上，并进一步实现压缩。相关研究成果以发表于Nature Photonics。
来自斯特拉斯克莱德大学、UNIST和GIST的研究小组提出了一种简单的方法，即利用等离子体的密度梯度使光子"聚束"，类似于汽车在陡峭山坡上聚集的方式。这种方法有望彻底改变下一代激光器，使其功率提高数百倍。
目前，世界上峰值功率最高的激光器约为10拍瓦(173 × 10^15 W)，而这项新方法有望将其推向艾瓦到泽瓦级别(10^18 - 10^21 W)，使得下一代激光等离子体加速器的发展成为可能，这些加速器比传统加速器小数千倍。
高功率激光器产生极短的光脉冲，通常为几飞秒，这是通过一种称为啁啾脉冲放大(CPA)的技术实现的。而这项研究则探索了一种新的途径，通过在等离子体中压缩激光脉冲，将光的强度提高到前所未有的水平。
斯特拉斯克莱德大学物理系教授迪诺·雅罗斯辛斯基(Dino Jaroszynski)表示，高功率激光器使科学家能够回答关于物质本质和真空的问题，并探索强度边界。
UNIST教授Min Sip Hur表示，这一研究成果将在先进理论物理学和天体物理学等多个领域发挥作用，同时可用于激光聚变研究，为解决能源问题提供支持。
GIST的Hyyong Suk教授表示，等离子体可以在CPA系统中发挥与传统衍射光栅相似的作用，但它是一种不会损坏的材料，可以通过简单的组件增强传统CPA技术。
这一突破有望推动激光技术迈向新的高度，为研究物质和真空的特性提供了前所未有的机会。强度高于10^24 W/cm²的物质和真空性质的理解是现代物理学的一项重要挑战，而高功率激光器也可以用于实验室中研究天体物理现象，为了解恒星内部和宇宙起源提供独特的视角。
原标题：Nat. Photonics | 等离子体压缩激光脉冲突破1000倍强度提升
