Możliwości badania próżni kwantowej przy użyciu laserów
Przykładowo, jeżeli dokładne położenie cząstki jest znane, jej prędkość jest zupełnie nieokreślona. Lasery mogą skupiać wysoką energię w małych objętościach, dzięki czemu doskonale nadają się do badania efektów kwantowych. Zespół projektu QPQV (Quantum plasmas and the quantum vacuum: New vistas in physics) badał oddziaływanie laserów o dużej intensywności na materię kwantową i pracował nad stworzeniem modeli opisujących jej ruch kolektywny. Wyniki projektu wykazały, że wpływ próżni kwantowej oraz jej wewnętrzne wahania można wykrywać za pomocą nowoczesnych wysokoenergetycznych systemów laserowych. W szczególności można zaobserwować kolizję światła ze światłem, niedopuszczalną w klasycznej fizyce. Fascynujący efekt Unruha (nazwany od nazwiska W.G. Unruha) umożliwia obserwatorowi poruszającemu się z przyspieszeniem pomiar skończonej temperatury, chociaż w układzie bez przyspieszenia temperatura wynosi zero. Wykazano, że jest to również możliwe przy użyciu laserów o dużej intensywności. Próżnia kwantowa może być źródłem materii i antymaterii dzięki mechanizmowi zwanemu procesem Schwingera. Wytwarzanie pary materii i antymaterii wymaga intensywności światła znacznie przewyższającej intensywność dostępną w źródłach konwencjonalnych. Zespół projektu sprawdzał, czy możliwe jest wytwarzanie par przy wykorzystaniu pól laserowych, i odkrył, że uzyskanie intensywności wymaganej do wytworzenia pary powinno być osiągalne przy użyciu lasera. Opracowano modele w celu opisania zaobserwowanych oddziaływań i lepszego poznania kolektywnych układów kwantowych. Techniki symulacji numerycznych są stosowane do badania relatywistycznych, kwantowych i statystycznych efektów w świetle lasera o dużej intensywności. Wyniki projektu mogą również być wykorzystywane do przewidywania ograniczeń systemów laserowych nowej generacji w niedalekiej przyszłości.
