ZEUS se convierte en el láser más potente del país con una capacidad de 2 petavatios.
Es probable que no desees mirarlo directamente.
La Universidad de Michigan ha revelado que su sistema de láser de pulso ultracorto equivalente a zettavatios (ZEUS) generó 2 petavatios, lo que equivale a 2 cuatrillones de vatios de energía durante su primer experimento. Esta producción sobrepasa, según la universidad, más de 100 veces la generación eléctrica global, aunque no se debe esperar que se use para recrear la Estrella de la Muerte. Los potentes estallidos de energía tienen una duración de apenas 25 quintillonésimas de segundo y se emplearán en investigaciones en diversas áreas como la medicina, la física cuántica y la ciencia de materiales.
El desarrollo de ZEUS, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, requirió una inversión de 16 millones de dólares y cuenta con elementos como cristales de zafiro de 7 pulgadas impregnados de átomos de titanio, cuya fabricación tomó más de cuatro años. Franko Bayer, el gerente del proyecto de ZEUS, destaca la singularidad de estos cristales al señalar que en el mundo solo hay unos pocos de este tamaño.
La operación de ZEUS no es tan sencilla como presionar un botón. La potencia del pulso inicial infrarrojo se incrementa mediante láseres de bombeo que aumentan su energía. Este proceso incluye cuatro etapas de bombeo, y para evitar que el pulso adquiera tanta intensidad que podría desgarrar el aire, pasa por dispositivos ópticos conocidos como rejillas de difracción que lo expanden. Al final, el pulso tiene un diámetro de 12 pulgadas y varios pies de largo, pero entra en cámaras de vacío donde se aplanará a solo 0.8 micrones de ancho, permitiendo que la máxima intensidad de energía se dirija a los experimentos.
En el primer experimento, llevado a cabo por Franklin Dollar, un profesor de física y astronomía en la Universidad de California, Irvine, la pulso láser fue dirigido hacia una celda con helio. La colisión resulta en plasma, despojando electrones de los átomos y convirtiendo el gas en una sopa de electrones libres e iones positivamente cargados. Estos electrones son acelerados detrás del pulso láser, en un fenómeno conocido como aceleración por wakefield, similar a surfistas que siguen de cerca a un bote de velocidad.
El objetivo de este experimento es producir eventualmente haces de electrones tan potentes como los que se generan en aceleradores de partículas, pero sin la necesidad de costosas instalaciones de hardware que a menudo miden cientos de metros. ZEUS se encuentra en una instalación del tamaño de un gimnasio escolar en el Centro Gérard Mourou de Ciencias Ópticas Ultrarrápidas de la universidad y es el sucesor del láser HERCULES, que alcanzó un máximo de 300 teravatios en 2007. Anunciado por primera vez en 2022, la corriente potencia de ZEUS es aproximadamente el doble de la máxima de otros láseres en Estados Unidos, con una proyección de alcanzar hasta 3 petavatios. Sin embargo, aunque ZEUS ostenta el título del láser más poderoso de EE. UU., todavía es menos potente que el láser del laboratorio ELI-NP en Măgurele, Rumania, que alcanza un pico de 10 petavatios.