这些理论发现为利用下一代高强度激光装置提供了路线图。
研究团队发现了一种可能降低受控核聚变极端温度要求的机制。该研究揭示，在跨越"库仑势垒"（阻碍原子核融合的电荷斥力）方面，强低频激光的表现意外优于高能X射线🩻激光。研究人员在新闻稿中表示："与传统预期相反，在可比条件下，低频激光更能有效提升聚变效率。"
"低频"优势
传统观点认为，更高能量的光子（如X射线🩻自由电子激光产生的光子）应是驱动聚变的主要候选者。然而这项新分析揭示了近红外固态激光等低频系统中存在看似矛盾的效率优势。
虽然单个X射线🩻光子能量更高，但低频激光场允许多光子相互作用。在原子核碰撞过程中，原子核可吸收并发射大量此类低能光子。该过程有效拓宽了碰撞能量分布，显著提升量子隧穿概率——即粒子"渗漏"穿越本无法逾越的能量壁垒的现象。研究人员解释："这种多光子相互作用会引起有效碰撞能量分布的展宽，从而大幅提高隧穿概率。"
巨大的效率提升
以氘-氚（D-T）反应为基准，该研究提供了这项增强效应的有力证据。研究强调："计算结果显示，利用当前可用的强低频激光场，聚变产额可提升数个数量级。"对于1 keV的碰撞能量（通常在此能级几乎不可能发生聚变），施加1.55 eV的低频激光可改变反应速率：在10^20 W/cm²强度下，聚变概率提高三个数量级；将强度增至5×10^21 W/cm²时，效率将惊人地提升九个数量级。
这种急剧增长使得1 keV（相对低温）下的聚变概率，相当于无激光辅助时10 keV能级的聚变概率。研究指出："该分析适用于大多数聚变反应及当前可用的各类强激光，从X射线🩻自由电子激光到固态近红外激光。"
重新定义聚变研究
通过建立激光辅助聚变的统一框架，该研究表明：若能利用强激光场辅助隧穿过程，可能不再需要将燃料加热至上千万开尔文温度。研究特别说明："激光场作为增强聚变反应的辅助机制，是对热效应的补充而非替代。"
尽管当前发现属于理论成果，但为利用下一代高强度激光装置提供了路线图。团队补充道："这些发现表明，强激光场可能有助于缓解受控聚变实验通常所需的严苛温度要求。"新闻稿总结称："这些进展对于评估激光辅助聚变在实验环境中的可行性至关重要。"
下一阶段研究将超越理想化的双核系统，探索真实等离子体环境，并考量激光-等离子体相互作用及能量耗散等因素。
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