لیزرهای پرتو ایکس کاربردهای مهمی دارند، از تصویربرداری با کیفیت بالا گرفته تا کنترل گذارهای هسته‌ای. اما ایجاد چنین لیزرهایی به علت نبود محیط‌های تقویت‌کننده و آینه‌های مناسب کار چندان ساده‌ای نیست. همان‌طور که در Physical Review Letters گزارش شده ، هاملت آوتیسیان (Hamlet Avetissian) و همکارانش در دانشگاه ایالتی ایروان در ارمنستان، ساخت لیرزی با پرتو گاما را بر اساس جامد بوز – اینشتینی (BEC) از پوزیترونیم در یک مطالعه نظری بررسی کردند. تحلیل آن‌ها پیشنهاد می‌کند که ساخت چنین لیزری خیلی ساده‌تر از چیزی است که پیشتر فکر می‌شده، چون می‌تواند بر اساس طرح ساده‌ای باشد که تنها به آینه‌های پرتو گاما بستگی دارد. اگرچه فیزیک‌دانان هنوز موفق به ایجاد جامد بوز اینشتینی از پوزیترونیم نشده‌اند، اما پیشرفت‌های اخیر در به کارگیری و کنترل ذرات با طول عمر کوتاه پیشنهاد می‌کند که نظریه این محققان به زودی مورد آزمایش قرار خواهد گرفت.

در لیزر پوزیترونیوم – بی‌ای‌سی، که برای اولین بار در سال 1993 در آزمایشگاه‌های بل نظریه‌پردازی شد، نابودی جفت‌های الکترون – پوزیترون با استفاده از فوتون‌هایی با همان مقدار انرژی (0.511 مگا الکترون ولت) شبیه‌سازی شد؛ از این رو نابودی، نقش گذارهای الکترونی را در یک لیزر معمولی ایفا می‌کند. دانشمندان در مطالعات قبلی، با به کارگیری از محیط جاذبی برای بی‌ای‌سی که بین دو آینه قرار داده شده، طرح‌هایی از لیزرهای کلاسیکی را بررسی کرده‌اند. اما کار جدید آوتیسیان و همکارانش نشان می‌دهد که روش ساده‌‌تری نیز ممکن خواهد بود: با تلفیق پارامترهای مشخصی، آبشار بسیار پربازدهی از نابودی، که با استفاده از گسیل خودبخه‌خودی ایجاد شده، می‌تواند تابش لیزر در یک راستا را تعیین کند. این فرایند موثر به طور شدیدی به باریکه‌های همدوس بی‌ای‌سی و فوتون‌ها بستگی دارد. این محققان پیشنهاد می‌کنند که چنین همدوسی دوگانه‌ای می‌تواند به عنوان یک مکانیزم کلی برای تابش لیزر در جامدات بوز-اینشتینی بر اساس سایر اتم‌ها و شبه ذرات مورد استفاده قرار گیرد.

مرجع: http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.023904

منبع: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.113.023904