高能量密度|探索高能量密度“宇宙”中的奥秘( 三 )
近年来，高能量密度物理研究取得快速进展的原因主要得益于雷达中的啁啾脉冲放大（CPA）技术引入到了激光领域，使激光强度在14年的时间内提高了100万倍 。而我们团队成员钱列加教授等人在此基础上，将超短超强激光的放大能力又提高了10倍，这才使在我们实验室产生极端高能量密度状态成为可能 。
《中国科学报》：高能量密度物理研究的基本方法是什么？
张杰：高能量密度物理研究需要将理论和数值模拟、超高的时空分辨实验诊断技术以及超短超强激光技术三个方面紧密结合 。以我们创新群体项目为例，在理论和数值模拟提出新的概念和方向后，将激光技术和实验诊断结合在一起创造条件去验证，然后，从实验结果中进一步发现新的物理规律，预言新的实验结果 。这样的过程反复进行，才能推动我们对高能量密度物理过程“螺旋式”上升的认识 。
《中国科学报》：根据您的判断，未来10年，高能量密度物理研究的发展方向是什么？
张杰：高能量密度物理研究运动速度非常高的微观物体运动规律，它涉及量子力学和相对论物理等交叉学科应用的很多挑战 。狭义相对论适用于速度非常高的物体，而量子力学适用范围则是温度极低、运动速度很小的微观物体 。因此，以集体效应为主的高能量密度状态为我们发现新物理规律提供了可能 。
高能量密度物理前沿突破还要依赖于超短超强激光技术的发展 。我们预计，未来10年里，超短超强激光的聚焦功率密度将有可能提高到1021~1023瓦每平方厘米 。在这样的光强下，未来10年的核心科学问题将是以量子电动力学效应为核心的超相对论高能量密度物理 。我真诚地邀请更多年轻科研工作者抓住机遇，与我们一起享受在高能量密度“宇宙”中探索奥秘的快乐 。
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