Pontosan milyen céllal épül a szerkezet? Tudományos szempontból milyen kérdésekre adhat választ és mi a működési mechanizmusa?

Az alapvető kiindulás ugye az, hogy a fény roppant sok fizikai, biológiai – általában természeti – folyamatot indít, vagy befolyásol. Tehát majdnem minden kölcsönhatásban áll a fénnyel, ez magyarázza azt, hogy lényegében bármilyen területen várhatunk eredményeket.

Ennél persze vannak konkrétabb célok is. Szegeden az egyik szakmai fókusz az a különlegesen rövid, úgyneveztt attoszekundumos pulzusok előállítása. Az atto 10^-18 másodpercet jelent. Ez olyan rövid idő, ha a klasszikus Bohr-modellt képzeljük el és azt mondjuk, hogy a hidrogénatomban egy elektron kering a proton körül, akkor abban az elektron keringési ideje nagyjából 150 attoszekundum. Tehát ez az atomokon belüli elektromos folyamatoknak az időtartama. Ezzel egy sereg olyan jelenséget lehet vizsgálni, ami ilyen rövid idő alatt játszódik le.

Hogy biológiai alkalmazást hozzak, biofizikus és fizikus kollégáim roppant izgatottan várják azt, hogy mikor lehet mondjuk a fehérjedinaika legalapvetőbb folyamatait ilyen szerkezettel tanulmányozni. Ezen kívül fémfelületeken az atomok mozgását lehet vizsgálni, ez pedig anyagtudományi szempontból nagyon fontos. Ezzel a katalitikus rendszerek viselkedését lehetne vizsgálni.

Nyugodtan mondhatjuk, hogy a biológiától az anyagtudományig nagyon sok területen érhetnénk el eredményket amellett, hogy a készülék a fizikai alapkutatás szempontjából is nagyon fontos.

És akkor még nem beszéltem az orvostudományi alkamazásokról. Ott akár diagnosztikai eljárásokat (röntgen) lehet tanulmányozni a lézerrel, mely jobb képalkotást tenne lehetővé. Akár terápiás eljárásban is szerepe lehet, hiszen részecskéket lehet vele gyorsítani.

Tehát ez messze a legjobb teljesítményű lézer lenne? Hasonló nem is létezik?

Igen is, meg nem is. A számok érdekesek. Egy ilyen berendezést mindig úgy kell megtervezni, hogy abból kell kiindulni, ami van, és megfelelően előrelépni. Ha az attoszekundumos szegedi résznél maradunk; ilyenek léteznek és épülnek a világon, de az ezekkel folyó munkálatoknak a fő korlátja az, hogy a meglévő források olyan kis energiát tudnak előállítani, hogy gyakorlatilag csak különlegesen preparált mintákat lehet vele vizsgálni.

Ilyenkor azt szokás mondani, hogy még ott állunk, hogy van megoldásunk, de keressük hozzá a problémát. Hogy a dolog megforduljon ezerszer, tízezerszer meg kéne növelni ezeknek az energiáját.

Amivel majd mi dolgoznánk, az 100-200 petawattos (1015 watt) impulzus előállítására lenne képes. Jelenleg létezik olyan lézer, ami 1 petawattos teljesítményre képes. Nyilván nem lehet úgy belevágni egy ilyen dolgoba, ha nincs előzménye.

Ha ma a legnagyobb ilyen teljesítményű gép 20 terawatt lenne – ami volt mondjuk 20 évvel ezelőtt – és valaki azt mondaná, hogy csinál egy 100 petawattosat, nyilván kinevették volna, hogy ilyen ugrást nem lehet csinálni. Most értünk oda, hogy ezt az extrém teljesítményt is reális célkitűzés előirányozni.

Hozzáteszem ez egyáltalán nem triviális, tehát még lényeges megoldásokat ki kell kísérletezni. Még egyszer elmondom, itt arról van szó, hogy meglévő technikai megoldásokat kell úgy felskálázni, hogy a meglévő százszorosa, esetleg ezerszerese, tízezereszerese legyen.

Egyre több nagy figyelmet kapó szerkezetet építenek világszerte, mely fizikai, részecsketudományi, anyagtudományi kérdésekben döntő bizonyítékokkal szolgáltathat. Mi ennek az oka?

Ennek hátterében az áll, hogy bizonyos területek, például az anyagtudomány, ennek is egy új ága, a nanotechnológia (atomi méretek világa) felfedezésére és megértésére olyan méretű eszközök készülnek, amelyek adott esetben tényleg atomi méretűek, azaz adott esetben csak néhány atomot tartamaznak.

Az IBM tíz évvel ezelőtt lehozta azt a képet, amelybe nemesgáz atomokkal egy fémfelületen kirakták az IBM logot. Ez azt jelenti, hogy egyes atomokat lehet manipulálni. Az utóbbi tizenöt-húsz évben ez a tudományos unikum a címlap számára készített látványos felvételtől eljutott oda, hogy tényleges gyakorlati alkalmazásokról beszélhetünk. Ez olyan még nem ismert területek előtt nyithatja meg az utat, melyeket korábban hinni sem mertünk volna.