La cifra impresiona con solo leerla: 2 petavatios de potencia, o lo que es lo mismo, 2.000 millones de vatios. La instalación ZEUS ha conseguido un nuevo sistema láser ultracorto, pudiendo permanecer activo durante apenas 25 quintillonésimas de segundo, que ha conseguido duplicar la potencia de cualquier otro láser en Estados Unidos y que promete reescribir las reglas de la ciencia de alta intensidad.
ZEUS dispara el láser más poderoso de Estados Unidos
Dentro de la Universidad de Michigan, existe una instalación, financiada por la Fundación Nacional de Ciencia, donde no solo se buscan romper récords, sino abrir un laboratorio compartido para investigadores de todo el mundo. Esta instalación ZEUS permite realizar experimentos realmente complejos, como el que lidera el profesor Franklin Dollar y que se muestra en la página web de la Universidad de Michigan.
El gran objetivo de ZEUS es generar haces de electrones como los que se producen en los aceleradores de partículas, de cientos de metros de extensión, en una sala del tamaño de un gimnasio de una escuela. Para ello, los científicos utilizan una técnica denominada wakefield acceleration, en la que los electrones surfean sobre el pulso láser como si fuesen olas de plasma. La clave de esta técnica está en el uso de un blanco de helio rediseñado, que permite a los electrones ganar más velocidad antes de que el pulso los alcance.
Sin embargo, aún no hemos visto todo el potencial de la instalación ZEUS. El experimento estrella está por llegar y será un choque frontal entre haces de electrones acelerados y un láser de 3 petavatios. En este caso, el láser parecerá emitir un zettavatio, equivalente a 10²¹ vatios, que es el que da nombre a la instalación: Sistema de Pulso Láser Ultracorto Equivalente a Zettavatios.
Vyacheslav Lukin, director del programa de física de la Fundación Nacional de Ciencia, asegura que "la investigación fundamental realizada en las instalaciones ZEUS de NSF tiene muchas aplicaciones posibles, incluidos mejores métodos de obtención de imágenes de tejidos blandos y el avance de la tecnología utilizada para tratar el cáncer y otras enfermedades".
Esta tecnología es un sistema tan meticulosamente construido, que incluye, por ejemplo, una lente de zafiro que tardó cuatro años en fabricarse o la resolución del oscurecimiento de dispositivos ópticos por residuos de carbono. Cada pieza del engranaje del sistema está perfectamente afinado para que cada pulso cuente de verdad.
La instalación ZEUS fue inaugurada en octubre de 2023 y desde entonces ya ha acogido 11 experimentos, de 22 instituciones distintas. Mientras se prepara para alcanzar los ansiados 3 petavatios, la instalación continúa escribiendo el futuro de la ciencia láser, ráfaga a ráfaga.