Chinesische Physiker haben einen Weg gefunden, die Wirkung von ultraschnellen Lasern um ein Vielfaches zu verstärken, ohne deren Leistung zu erhöhen. Die Forschung eines Teams unter der Leitung von Jian Wu an der East China Normal University (ECNU) ermöglicht eine hohe Effizienz, ohne teure Geräte oder das untersuchte Material zu beschädigen. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .
Den Forschern gelang es, einen der primären nichtlinearen optischen Effekte um mehr als das 20-fache zu verstärken, ohne die Durchschnittsenergie des Laserimpulses zu verändern. Normalerweise erfordern solche Prozesse extrem leistungsstarke Laser, die jedoch oft optische Elemente überhitzen oder Proben zerstören. Anstatt die Strahlungsleistung zu erhöhen, entschieden sich die chinesischen Wissenschaftler, die Quanteneigenschaften des Lichts zu verändern.
Dazu nutzten sie einen speziellen Quantenzustand, der als „helles gequetschtes Vakuum“ (bright squeezed vacuum) bekannt ist. In solchem Licht werden starke Schwankungen der Photonendichte beobachtet: Während die Durchschnittsenergie niedrig bleibt, entstehen innerhalb des Impulses kurze Blitze mit extrem hoher Intensität. Genau diese Blitze verstärken die Wechselwirkung von Licht mit Materie erheblich.
Während des Experiments zeigte ein Laserimpuls mit einer Energie von nur 300 Nanojoule einen Effekt, der bei einem herkömmlichen Laser eine 20-fach höhere Intensität erfordern würde. Diese Methode dürfte die Attosekundenphysik revolutionieren – das Studium von Prozessen, die in milliardstel Milliardstelsekunden ablaufen. Wissenschaftler gehen nun dazu über, Quantenfluktuationen nicht mehr zu bekämpfen, sondern als nützliches Werkzeug zu nutzen.
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