從無損成像到電腦晶片製造，人們都可以利用準粒子看似與物理學相悖的特性。由科學家組成的國際團隊已經開始著手重塑輻射物理學的基本原理，以期發展出超強光源。在發表於《自然-光子學》（Nature Photonics）的一項新研究中，來自葡萄牙高等理工學院（IST）、羅徹斯特大學、加州大學洛杉磯分校和法國光學應用實驗室的研究人員提出了利用準粒子製造與當今最先進光源一樣強大但體積更小的光源的方法。

科學家們透過在歐洲高效能運算聯合計畫提供的超級電腦上運行先進的電腦模擬，研究了等離子體中準粒子的獨特性質。他們建議利用準粒子來製造與當今最先進的光源一樣強大的光源，但體積要小得多。圖片來源：Bernardo Malaca

準粒子是由多個電子同步運動形成的非凡實體。引人入勝的是，它們能以無與倫比的速度飛行，甚至超過光速，並能承受異常強大的力量，類似於黑洞附近的力量。

雷射能學實驗室資深科學家、機械工程系助理教授兼光學研究所副教授約翰-帕拉斯特羅（John Palastro）說：「準粒子最迷人的地方在於，它們能夠以單一粒子物理定律所不允許的方式運動。”

高級研究與潛在應用帕拉斯特羅和他的同事們透過歐洲高效能運算聯合事業（European High-Performance Computing Joint Undertaking）提供的超級電腦運行先進的電腦模擬，研究了等離子體中準粒子的獨特性質。他們認為基於準粒子的光源應用前景廣闊，包括掃描病毒的非破壞性成像、了解光合作用等生物過程、製造電腦晶片以及探索行星和恆星中的物質行為。

這項研究的主要作者、IST 的博士生Bernardo Malaca 說：”其靈活性是巨大的。儘管每個電子都在進行相對簡單的運動，但所有電子的總輻射量可以模仿出運動速度快於光的粒子或振盪粒子的輻射量，儘管本地沒有一個電子的運動速度快於光或振盪電子。”

與自由電子雷射等現有形式相比，基於準粒子的光源具有明顯的優勢，因為自由電子雷射器數量稀少，體積龐大，對於大多數實驗室、醫院和企業來說都不切實際。根據這項研究提出的理論，準粒子只需極小的傳播距離就能產生無比明亮的光線，有可能在全球實驗室中引發廣泛的科學和技術進步。