在刊登于最近的《應用物理快報》雜志封面的一篇論文中，一個由著名科學家組成的國際研究團隊，展示了一種創(chuàng)新技術，極大地提高了激光強度。這種基于光脈沖壓縮的創(chuàng)新技術將有可能達到一種新型物理學——量子電動力學現(xiàn)象的極限。

在這個國際研究團隊中，包括著名法國物理學家、2018年諾貝爾物理學獎獲得者、熱拉爾·穆魯（Gérard Mourou），他發(fā)明了一種稱為啁啾脈波放大的科技，其后來被用來制成超短與超強（拍瓦）的激光脈波。

啁啾脈沖放大（英語：Chirped Pulse Amplification, 縮寫：CPA），是一種將超短激光脈沖放大到皮瓦（petawatts，10的15次方W）級的技術，CPA是當今世界上大多數(shù)功率最高的激光器使用的最新技術。

光脈沖越短，所包含頻率的頻譜越寬，這是由于光脈沖描述為波包。該激光脈沖在時間和光譜上會被拉伸，然后被放大，然后再次壓縮。通過這樣的拉伸和壓縮可確保脈沖的不同顏色分量傳播不同的距離。

在這個國際研究團隊中，還包括俄羅斯科學院應用物理研究所的（Applied Physics of the Russian Academy of Sciences）卡扎諾夫（E. A. Khazanov）、加拿大科學院（Institut National de la Recherche Scientifique，簡稱：INRS）的讓·克洛德·基弗（Jean-Claude Kieffer）等。

研究團隊選擇了另外一個方向來實現(xiàn)高達約10的23次方瓦（W）的功率，沒有增加激光的能量，而是將脈沖持續(xù)時間減少到僅幾飛秒。這將使系統(tǒng)保持在合理的規(guī)模內，并降低運營成本。

為了產(chǎn)生盡可能短的脈沖，研究人員利用非線性光學的影響。基弗教授解釋說：“激光束通過極薄且完全均勻的玻璃片板發(fā)出。這種固體介質中的特定波的特性使光譜變寬，并在片板出口處重新壓縮時脈沖更短。”

在加拿大科學院的高級激光光源（Advanced Laser Light Source，簡稱ALLS）設施中，研究團隊將能量限制在3焦耳的水平上，以獲取10飛秒的脈沖，即300太瓦（terawatts，10的12次方W）。他們計劃在5飛秒內以13焦耳的能量或3皮瓦（petawatts，10的15次方W）的強度重復該實驗。基弗教授說：“這是世界上第一個使用如此短脈沖的激光來達到這種功率水平。”

諾貝爾獎獲得者、熱拉爾·穆魯教授評價說：“這是一項非常出色的工作，這將發(fā)揮這項技術的最大潛力。”

基弗教授說：“獲得如此極短的脈沖，我們將進入相對論的問題級別。這是一個非常有趣的方向，有可能將科學界帶入新的視野。”

這種基于光脈沖壓縮的方法將有可能達到一種從未有過探索的新型物理學的極限強度：量子電動力學現(xiàn)象。量子電動力學是電動力學的相對論性量子場論。它在本質上描述了光與物質間的相互作用，而且它還是第一個將量子力學與狹義相對論結合、同時完全符合的理論。所以，著名物理學家費曼把它譽為“物理學的瑰寶”("the jewel of physics")，原因是它能為相關的物理量提供極度精確的預測值。