El vacío cuántico se puede estudiar con láseres
Conocer la posición exacta de una partícula, por ejemplo, hace que su velocidad sea totalmente indeterminada. Los láseres se pueden enfocar para lograr energías elevadas en volúmenes diminutos, lo cual los convierte en sondas adecuadas para estudiar efectos cuánticos. El proyecto QPQV (Quantum plasmas and the quantum vacuum: New vistas in physics) estudió las interacciones entre láseres de alta intensidad y materia cuántica y trabajó para desarrollar nuevos modelos para describir el movimiento colectivo. El proyecto ha mostrado que es posible detectar la influencia del vacío cuántico, con sus fluctuaciones intrínsecas, utilizando sistemas avanzados de láser de alta potencia. En particular, se puede observar la colisión de luz con luz, prohibida en la física clásica. El efecto fascinante que lleva el nombre de Unruh, permite a un observador sometido a aceleración medir una temperatura finita aunque la temperatura sea cero en el sistema no acelerado. Se ha observado que esto también es posible utilizando láseres de alta intensidad. El vacío cuántico puede ser una fuente de materia y antimateria, mediante un mecanismo llamado proceso de Schwinger. Para la generación de pares materia-antimateria se necesitan intensidades de luz mucho mayores que las disponibles en fuentes convencionales. El proyecto estudió la posibilidad de obtener pares utilizando campos de láser y determinó que la intensidad necesaria para ello debería ser alcanzable con láseres. Se desarrollaron modelos para describir las interacciones observadas con el fin de obtener un conocimiento más detallado de los sistemas cuánticos colectivos. Se están empleando técnicas de simulación numérica para estudiar los efectos relativistas, cuánticos y estadísticos en la luz láser de alta intensidad. Los resultados del proyecto también se podrían utilizar para predecir las limitaciones de la nueva generación de sistemas láser en un futuro próximo.
