由英国牛津大学主导的一项国际合作研究，首次实现了一种可大幅提升高功率激光光强的可行方案，为在实验室中制造更强光源开辟了新方向。该成果已刊登于最新一期《自然》杂志。
研究团队借助英国中央激光设施（CLF）的Gemini激光装置，将强激光射入等离子体，由此产生了一种可类比为"高速运动镜面"的效应：在极端条件下，等离子体中的带电粒子如同一面以近光速运动的反射面。激光经其反射后，波长被压缩、频率升高，能量随之增大。这一现象与高速驶近的声源使音调升高类似，但因"镜面"速度极高，须以相对论来解释，故被称为"相对论谐波产生"。
在此基础上，团队进一步提出并实验验证了"相干谐波聚焦"方案——将上述过程所产生的多种波长激光在空间中重新汇聚，并同步聚焦至极小区域，使不同"颜色"的光相互叠加，形成极高的能量密度。其原理好比用放大镜将阳光汇聚到一点，只不过此处被聚焦的是经过增强的多频激光，从而使光强达到了前所未有的水平。
该突破有望帮助科学家探索物理学最前沿的极端领域之一，即光与物质在最基本层面如何相互作用——这正是量子电动力学理论所描述的范畴。在这一尺度上，真空并非"空无一物"，而是充满了可被强激光场激发的量子涨落。
数值模拟表明，该机制可能已产生迄今最强的相干光源。若未来能在更大规模的激光装置上进一步验证并加以拓展，这一方法有望实现更高强度的光，为极端光—物质相互作用的研究提供全新工具。