ミシガン大学に隠された（巨大なレーザーとしては最大級の）ZEUSレーザーが、国内で最も強力なレーザービームとなるパルスを出力した。
ZEUSのピーク出力は2ペタワット、つまり驚異の2京ワットに達しました。これは地球全体の発電量の約100倍に相当します。もちろん、このレベルのエネルギーは束の間のものです。パルスの持続時間はわずか25京分の1秒で、研究者が革新的な科学研究を行うには十分な時間です。
「この画期的な出来事は、アメリカの高磁場科学にとって未踏の領域に踏み込む実験の始まりを示すものだ」と、ZEUSが設置されているジェラール・ムル超高速光科学センターのカール・クルシェルニック所長はミシガン州の発表で述べた。
ZEUSは「ゼタワット相当超短パルスレーザーシステム（Zettawat Equivalent Ultrashort laser pulse System）」の略称で、そのパワーは（冒涜的な表現になるかもしれませんが）ギリシャ神話の神々の王に匹敵します。ギリシャ神話の神々の王は、その力の象徴として稲妻を操ることで有名です。ZEUSは全米科学財団（NSF）の資金提供を受けており、世界中の科学者が実験への参加を申請できます。これは、SLAC国立加速器研究所（SLAC National Accelerator Laboratory）のLinac Coherent Light Source II（LCLS-II）に似ています。光合成や星の核の解明から幅広い研究領域を持つLCLS-IIと同様に、ZEUSのレーザーの応用分野は、プラズマ物理学や量子物理学から、医療画像診断、粒子加速、材料研究まで多岐にわたります。
「LCLSからのパルス内の個々の光子のエネルギーは、ZEUSレーザーからの光子の約2万倍です」とクルシェルニック氏はGizmodoへのメールで述べた。しかし、ZEUSのピーク出力はLCLSの約2000倍である。クルシェルニック氏は、ZEUSの用途は多岐にわたるが、極限強度での物理測定、新たな放射線源の開発、実験室での天体物理学、小規模材料の画像化などが、その主要な科学的用途の一部であると付け加えた。
カリフォルニア大学アーバイン校の物理学者、フランクリン・ダラー氏は、2ペタワット級の初のユーザー実験を実施し、長波長粒子加速器に匹敵するエネルギーの電子ビームを生成することを目指しています。ダラー氏とチームが成功すれば、生成される電子ビームのエネルギーは、ZEUSがこれまでに生成したどのビームの5倍から10倍になります。ZEUSは航跡場加速を用いて電子を加速します。航跡場加速とは、電子がプラズマ上をサーフィンするように移動することで、極めて高速に加速する技術です。
「より高いピーク出力のレーザーの探求は、極めて高い瞬間電磁場の極限における光の基本的性質の研究を可能にします」と、ZEUSプロジェクトを監督するNSF物理学部門のプログラムディレクター、ヴィアチェスラフ・ルーキン氏はギズモードへのメールで述べています。「海の波が高くなるにつれて砕け、泡立ち始めるのと同じように、光が非常に強くなり、電磁場が極めて強くなると、電磁波の挙動も変化します。」
ビームは強力であるだけでなく、非常に大きい。ミシガン大学の発表によると、最大でレーザーパルスの幅は0.3メートル（約0.3メートル）、長さは数フィートに達する。しかし、ZEUSでの実験に利用できるレーザーパルスの数を最大化するため、パルスは最終的にわずか0.8ミクロンの幅にまで絞られる。
しかし、いよいよ本番の舞台は今年後半に迫っています。施設にはチタンを注入したサファイア結晶が導入され、レーザー出力を3ペタワットに増強します。この結晶の製造には約5年かかり、直径は約7インチ（0.18メートル）です。ZEUSの電子はレーザーパルスに反対方向から衝突し、粒子ビームの座標系において実験のパルスを実質的にゼタワット規模にまで増強します。
ZEUSの1ペタワットレーザーでは、既に約15ヶ月にわたるユーザー実験が行われていますが、現在、この施設ははるかに強力なエネルギーパルスを照射できるようになりました。この新しく改良されたレーザーにより、研究チームは宇宙の最も基本的な物理学のいくつかをより深く解明することができ、科学全般に影響を及ぼす可能性があります。
