
准粒子是由许多同步运动的电子形成的。它们可以以任何速度运动——甚至比光还快——并能承受像黑洞附近那样的强烈力量。
“准粒子最吸引人的地方在于,它们能够以控制单个粒子的物理定律所不允许的方式运动,”激光能量学实验室的资深科学家、机械工程系助理教授、光学研究所副教授约翰·帕拉斯特罗(John Palastro)说。
Palastro和他的同事们通过在欧洲高性能计算联合项目提供的超级计算机上运行先进的计算机模拟,研究了等离子体中准粒子的独特性质。他们看到了准粒子光源的前景,包括扫描病毒的非破坏性成像、了解光合作用等生物过程、制造计算机芯片以及探索行星和恒星中物质的行为。
“灵活性是巨大的,”IST的博士生、该研究的主要作者贝尔纳多·马拉斯卡说。“尽管每个电子都在进行相对简单的运动,但所有电子的总辐射可以模拟比光或振荡粒子更快的粒子运动,即使局部没有一个电子比光或振荡电子更快。”
基于准粒子的光源可能比现有的光源有明显的优势,比如自由电子激光器,它既稀少又巨大,对大多数实验室、医院和企业来说都是不切实际的。根据这项研究中提出的理论,准粒子可以在很短的距离内产生令人难以置信的明亮光,这可能会在全球实验室中引发广泛的科学和技术进步。
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