牛津大學和里斯本大學的研究人員取得了一項突破性進展，他們以三維和實時的方式模擬了量子真空如何產生光。這項發表在《通訊物理學》上的發現，標誌著在理解空間和能量的基本性質方面邁出了重要一步。
該團隊的工作重點是量子真空中的四個波的相互作用。具體來說，他們證明，在特定條件下，三束雷射束可以產生第四個電磁波，有效地從看似空無一物的空間中創造出光。這種理論上預測的現象，現在已經通過計算以空前的解析度進行了建模。
該模擬使用OSIRIS程式碼的擴展版本，結合了源自海森堡-歐拉拉格朗日的非線性方程式。這使得研究人員能夠模擬電場和磁場在極端條件下的行為。該模擬不僅計算最終結果，而且可以逐步觀察光脈衝的實時形成。
與之前的模型不同，此模擬整合了真實的雷射輪廓，包括寬度、持續時間和入射角。這種詳細的方法為在歐洲的極端光基礎設施（ELI）和英國的Vulcan 20-20專案等設施中準備現實世界的實驗提供了基礎。產生的脈衝以接近光速的速度傳播，證實了其作為光子的行為。
這項研究還可以幫助尋找假設粒子，例如軸子，它們是暗物質的潛在組成部分。在量子真空內誘導效應的能力為探索超越傳統粒子物理學的領域開闢了新途徑。該模擬為實驗設計提供了有價值的數據，包括產生的脈衝的確切持續時間、到達時間和最大強度。
這一進展是在新一代超強雷射投入使用之際實現的。像ELI、中國的SEL和美國的OPAL系統等設施很快將具備再現模擬條件所需的功率。這標誌著從盲目實驗向路線圖的轉變，該路線圖指示了光如何、何時以及在哪裡從真空中出現。
這項工作強調了真空不僅僅是一個背景，而是一個具有自身特性的動態參與者的觀點。僅使用光來從真空中產生光的能力迫使我們重新思考能量、物質和空間的基本概念，這代表著邁向隱形的新實驗物理學的一步。