Hợp hạch hiệu quả gấp tỷ lần được mở khóa bằng laser tần số thấp

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các laser tần số thấp cường độ cao, chẳng hạn như laser trạng thái rắn gần hồng ngoại, có thể tăng đáng kể hiệu quả phản ứng nhiệt hạch bằng cách hạ thấp yêu cầu nhiệt độ cực cao truyền thống cần thiết cho phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát. Trái ngược với giả định trước đây ưu tiên các laser tia X năng lượng cao, các laser tần số thấp này cho phép tương tác đa photon trong quá trình va chạm hạt nhân, mở rộng phân bố năng lượng va chạm và tăng mạnh xác suất xuyên hầm lượng tử qua rào cản Coulomb. Cơ chế này cho phép các phản ứng nhiệt hạch xảy ra dễ dàng hơn ở mức năng lượng thấp hơn nhiều so với trước đây. Sử dụng phản ứng nhiệt hạch Deuterium-Tritium làm chuẩn, nghiên cứu cho thấy việc áp dụng trường laser tần số thấp cường độ cao có thể tăng xác suất phản ứng nhiệt hạch lên nhiều bậc. Ví dụ, ở năng lượng va chạm 1 keV—thường quá thấp để phản ứng nhiệt hạch hiệu quả—việc sử dụng laser 1,55 eV với cường độ từ 10^20 đến 5×10^21 W/cm² có thể tăng tỷ lệ phản ứng nhiệt hạch lên từ 1.000 đến một tỷ lần.