Τα όρια της έρευνας για τα λέιζερ υψηλής έντασης έχουν μετατοπιστεί αποφασιστικά με την πρόσφατη ενεργοποίηση του ZEUS (Σύστημα λέιζερ υπερβραχέων παλμών ισοδύναμου με Zettawatt) στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν.
Αυτή η εγκατάσταση επόμενης γενιάς έχει πλέον παράγει έναν παλμό λέιζερ που φτάνει τα δύο petawatt – ισοδύναμο με 100 φορές τη συνδυασμένη ηλεκτρική κατανάλωση ολόκληρου του πλανήτη, αν και μόνο για 25 πεντηκοστιανά εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου (25 φεμτοδευτερόλεπτα). Αυτό σηματοδοτεί τον πιο ισχυρό παλμό λέιζερ που έχει δημιουργηθεί ποτέ σε αμερικανικό έδαφος.
Βρίσκεται σε ένα ειδικά σχεδιασμένο, βαριά θωρακισμένο ερευνητικό συγκρότημα, το ZEUS είναι κάτι περισσότερο από ένα θαύμα ακατέργαστης ισχύος. Έχει σχεδιαστεί για να χρησιμεύει ως εθνικός και διεθνής κόμβος για έρευνα αιχμής στην υπερταχεία κβαντομηχανική, την αστροφυσική υψηλής ενέργειας και την προηγμένη επιτάχυνση σωματιδίων. Η μοναδική ικανότητα του λέιζερ να προσομοιώνει ακραίες συνθήκες – παρόμοιες με αυτές που βρίσκονται κοντά σε αστέρες νετρονίων ή μαύρες τρύπες – θα επιτρέψει στους επιστήμονες να διερευνήσουν τη θεμελιώδη φύση των αλληλεπιδράσεων φωτός-ύλης υπό σχετικιστικές συνθήκες.
Ένας από τους βασικούς ερευνητικούς τομείς του ZEUS είναι η επιτάχυνση wakefield, μια τεχνική στην οποία εξαιρετικά έντονοι παλμοί λέιζερ οδηγούν κύματα πλάσματος που μπορούν να επιταχύνουν σωματίδια σε ταχύτητες σχεδόν φωτός σε εξαιρετικά μικρές αποστάσεις. Αυτό έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση όχι μόνο στη φυσική των σωματιδίων αλλά και στο μέλλον των συμπαγών επιταχυντών που χρησιμοποιούνται στη θεραπεία του καρκίνου, στην προηγμένη απεικόνιση και στις ακτινολογικές εφαρμογές.
Με την υποστήριξη μιας επένδυσης 16 εκατομμυρίων δολαρίων από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το ZEUS είναι πλέον λειτουργικό και ανοιχτό σε συνεργατικά έργα, καλωσορίζοντας ερευνητές από όλες τις ΗΠΑ και πέρα από αυτές. Τα πρώτα μεγάλα πειράματά του – που έχουν προγραμματιστεί να ξεκινήσουν αργότερα φέτος – θα επικεντρωθούν στην ώθηση των ορίων της παραγωγής δέσμης σωματιδίων, στη βελτίωση της ιατρικής απεικόνισης υψηλής ανάλυσης και στην εξερεύνηση νέων ορίων στην αλληλεπίδραση λέιζερ-πλάσματος.
Ως ένα από τα πιο ισχυρά ερευνητικά λέιζερ στον κόσμο, το ZEUS είναι έτοιμο όχι μόνο να προωθήσει τη θεμελιώδη επιστήμη, αλλά και να καταλύσει νέα τεχνολογικά παραδείγματα με εκτεταμένες επιπτώσεις στον πραγματικό κόσμο.
