Natuurkundigen van Oxford simuleren kwantumvacuümeffecten, effenen weg voor nieuwe lasergebaseerde ontdekkingen

In een doorbraak die op 5 juni 2025 werd aangekondigd, hebben onderzoekers van de Universiteit van Oxford, in samenwerking met het Instituto Superior Técnico van de Universiteit van Lissabon, met succes gesimuleerd hoe licht interageert met het kwantumvacuüm, een fenomeen dat voorheen beperkt was tot het rijk van sciencefiction. Met behulp van geavanceerde computermodellen creëerde het team een fenomeen dat door de kwantumfysica werd voorspeld, waarbij licht uit het duister lijkt te ontstaan. Dit omvatte het simuleren van de interactie van intense laserstralen met het kwantumvacuüm, een toestand die als leeg wordt beschouwd, maar waarvan wordt voorspeld dat deze gevuld is met virtuele paren van elektronen en positronen. Deze simulaties bieden een driedimensionale, real-time weergave van hoe intense laserpulsen het kwantumvacuüm veranderen, wat mogelijk kan leiden tot de experimentele bevestiging van foton-fotonverstrooiing. Dit werk komt op tijd, aangezien een nieuwe generatie ultra-krachtige lasers online komt, die beloven het kwantumvacuüm te onderzoeken en mogelijk nieuwe fysica te onthullen, waaronder de zoektocht naar hypothetische deeltjes zoals axionen en millicharged deeltjes, die kandidaten zouden kunnen zijn voor donkere materie.