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科学通报 2017年第19期62卷 2050-2054页

作者：蒋红兵北京大学物理学院介观物理国家重点实验室北京100871

"理论预言激光足够强时可以从真空中产生正负电子对,但没有人知道是否可以实现".本文回顾了从真空中产生正负电子对相关的理论发展,以及理论上要求的激光条件,和目前激光达到的条件:施温格推导出当准静电场达到量子电动力学关键场E_s=me... 详细信息

"理论预言激光足够强时可以从真空中产生正负电子对,但没有人知道是否可以实现".本文回顾了从真空中产生正负电子对相关的理论发展,以及理论上要求的激光条件,和目前激光达到的条件:施温格推导出当准静电场达到量子电动力学关键场E_s=me^2c^3/e?=1.32×10^(16) V/cm(对应场强I_s=4.65×10^(29) W/cm^2)时,正负电子对可以从真空中产生;单束聚焦激光产生正负电子对阈值光强约为5×10^(27) W/cm^2;两束相向传输的激光同时聚焦到同一点,对应的单束光强阈值约为10^(26) W/cm^2.考虑到只要有一对正负电子产生,其在激光场作用下的级联过程将耗尽激光场能,使最高的激光场强不能高于约3×10^(26) W/cm^2.目前国际上最高激光功率是由钛蓝宝石激光经过多级啁啾脉冲放大获得,为5.13 PW,对应光强在10^(24) W/cm^2.国际上有几个大的激光项目,近几年目标是10~15 PW,远期目标百拍瓦到艾瓦.远期目标获得的光强可以产生正负电子对,但是能否实现仍然未知.

关键词：正负电子对最强激光施温格效应

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