科技日報記者 劉霞
據美國密歇根大學官網最新消息，被譽為“全美最強激光器”的ZEUS系統正式開啟2拍瓦（1拍瓦等于1015瓦）科學實驗。該激光器發射出峰值功率達2拍瓦的超短脈沖，這一數值約為全球電網總功率的100倍，而單次脈沖持續時間僅25阿秒（1阿秒等于10-18秒），這一成果為高能物理研究開辟了新維度。
ZEUS所在的杰拉德·莫羅超快光學科學中心的研究團隊表示，這標志著美國高場科學正式邁入未知領域。ZEUS是“澤塔瓦等效超短脈沖系統”的縮寫，1澤塔瓦（Zettawatt）等于1021瓦。該激光器雖實際最大功率為3拍瓦，但通過讓激光與反向電子束對撞，可模擬出比實際功率強百萬倍的澤塔瓦級效應，可助力科學家研究極端等離子體現象和量子電動力學，從而進一步揭示宇宙在微觀層面運作的秘密。
美國加州大學歐文分校物理學和天文學教授富蘭克林·多樂表示，ZEUS的獨特優勢在于其“分光”能力，即單束激光可拆分為多路實驗線束。目前，其團隊正利用該設備開展首個2拍瓦實驗，通過“尾場加速”技術，使電子在等離子波中如沖浪般被加速，預計產生的電子束能量將達常規水平的5—10倍，堪比數百米長粒子加速器的效果。
值得期待的是，ZEUS將于年內迎來關鍵升級：一塊歷時5年打造的鈦藍寶石晶體（直徑約18厘米）將使其功率躍升至3拍瓦。屆時，電子束與反向激光的對撞實驗將實現澤塔瓦等效強度，為癌癥治療新技術的軟組織成像、國家安全、材料科學、天體物理學，以及等離子體科學和量子物理學等領域提供全新工具。
總編輯圈點
ZEUS具有獨特的分光能力，這使它能夠在多個科學領域發揮重要作用。例如，在癌癥治療新技術的研發中，它可以通過軟組織成像提供更加精確的診斷工具；對于國家安全和材料科學而言，ZEUS可以用來探索新型防護材料和結構的設計與開發。此外，ZEUS能夠以相對緊湊的設備尺寸產生媲美數百米長粒子加速器效果的電子束，極大地降低了實驗成本和空間需求。而隨著ZEUS在未來升級至3拍瓦，有望為多領域研發帶來全新視角和方法。
