大型強子對撞機的5400萬分之1，科學家研發全球最小粒子加速器

IT之家 10 月 26 日消息，科學家近日成功研發出了全球首臺納米光子電子加速器（NEA），相干地結合了粒子加速和橫向束約束，可以在 225 nm 寬的通道中，加速和引導電子超過 500 μm 的距離。

這臺 NEA 由一個小型微芯片組成，內部裝有更小的真空管，該真空管由數千個單獨的“柱子”組成，研究人員可以通過向這些柱子發射微型激光束來加速電子。

這臺 NEA 主加速管長約 0.02 英寸（0.5 毫米），相比較歐洲核子研究組織大型強子對撞機（LHC）的 16.8 英里（27 公里），僅為 5400 萬分之一。

微小隧道的內部寬度僅為 225 納米左右。根據國家納米技術研究所的數據，人類頭發的厚度為 80000 至 100000 納米。

該科研項目由德國埃爾朗根紐倫堡大學，以色列耶路撒冷希伯來大學和德國馬克斯?普朗克光科學研究所共同推進，在實驗中觀察到最大相干能量增益為 12.3 keV，相當于從最初的 28.4 keV 增加到 40.7 keV，能量增加了 43%。

IT之家在此附上參考論文地址：Chlouba, T., Shiloh, R., Kraus, S. et al. Coherent nanophotonic electron accelerator. Nature 622, 476–480 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586023066027