Американські науковці створили найпотужніший енергетичний лазер в історії

У США створено найпотужніший лазер в історії країни — ZEUS (Zettawatt-Equivalent Ultrashort pulse laser System). Його пікова потужність у 2 петавати (2 квадрильйони ватів) у сто разів перевищує річне світове енергоспоживання, хоча сам він працює лише короткими імпульсами тривалістю 25 атосекунд (одна квінтильйонна частка секунди). Таким чином, попри вражаючу потужність, ZEUS не споживає колосальних обсягів енергії.

Проект реалізується в Університеті Мічигану у Центрі ультракороткої оптичної науки імені Жерара Муру. Основна інновація системи полягає в її здатності створювати «еквівалент зетаватної» взаємодії — коли надпотужний лазерний імпульс вдаряє у високошвидкісний електронний пучок, що в його системі відліку відповідає лазеру з потужністю в зетават (10²¹ ватів).

ZEUS починає свою роботу як інфрачервоний лазер, потім проходить серію оптичних етапів — дифракційні решітки, підсилювач на сапфірі з домішками титану — та зрештою стискається до ширини менш як мікрон, удесятеро тонше за аркуш паперу. Ця складна схема дозволяє досягати екстремальної інтенсивності світла в короткі проміжки часу.

До літа 2025 року в систему буде інтегровано новий кристал, який дозволить підняти потужність до 3 петаватів. За словами керівника проєкту Франко Байєра, створення цього елемента тривало понад чотири роки, і у світі існує лише кілька таких кристалів.

Лазер призначений не лише для фундаментальної фізики: його потенційні застосування включають покращення медичної візуалізації, лікування раку, дослідження матеріалів та вивчення умов, подібних до тих, що існують в астрофізичних явищах. Представники Національного наукового фонду США зазначають, що ZEUS відкриває нові горизонти для наукових інновацій і технологічного прогресу.