利用弯曲等离子体镜实现准直QED级联
等离子体物理
2025-08-04 v1
摘要
将光转化为物质一直是物理学的一个长期目标，特别是通过量子电动力学(QED)过程产生电子-正电子对。虽然当前使用多个碰撞激光脉冲的方法可以实现这种转化，但它们难以产生准直良好的粒子束——这是实际应用的关键要求。在这里，我们证明，单个超强激光脉冲从弯曲等离子体镜反射时，能够以前所未有的效率产生高度准直的电子-正电子对。通过将激光聚焦到场强超过，我们的方法触发了QED级联，产生了紧密聚焦的粒子束，这与传统多激光设置产生的弥散等离子体截然不同。该技术即使在相对适中的13PW激光功率下也能工作，使其可以在现有设施中立即进行测试。这一突破为研究基本QED过程和产生受控的物质-反物质等离子体开辟了新的可能性。
引用
@article{arxiv.2508.00417,
title = {Collimated QED Cascades with Curved Plasma Mirror},
author = {Xuesong Geng and M. A. Serebryakov and E. N. Nerush and A. S. Samsonov and I. Y. Kostyukov and Liangliang Ji},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.00417},
year = {2025}
}