随着超强超短激光技术的突破，激光峰值功率已迈入10拍瓦（PW）时代，并正向100拍瓦迈进，聚焦强度有望突破10²³ W/cm²。在此极端强场条件下，光与物质相互作用将进入非线性量子电动力学（QED）效应主导的新物理范畴。 本报告将围绕100拍瓦超强激光驱动的非线性QED效应及其数值模拟方法展开讨论，主要内容包括：1） QED级联效应：在极端强场中，电子辐射高能光子（非线性康普顿散射）与光子对产生（Breit-Wheeler过程）可形成自持的QED级联，从而产生大量正负电子对等离子体。报告将探讨该过程中的量子随机性效应，并探索高效反物质产生的新方案；2） QED蒙特卡罗算法：强场中伽马光子的辐射具有离散性与随机性，通常采用蒙特卡罗方法进行模拟。报告将分析现有算法的误差来源，并提出一种普适性优化方案，以提高模拟精度；3） QED-PIC：粒子网格模拟（PIC）是激光等离子体相互作用的重要工具。报告将介绍λPIC的近期开发进展。

Biography

耿学松，中国科学院上海光学精密机械研究所副研究员。2021年于上海光机所获博士学位，长期从事强场QED效应、等离子体光学、激光等离子体数值算法研究。在强场QED领域，提出电子连续极化模型并发现线偏振激光场中自旋依赖辐射反应引发的粒子偏转效应；等离子体光学方面，首创角向时空耦合等离子体镜实现同步康普顿散射产生准单色高亮度伽马射线，并创新性将等离子体OAP用于拍瓦激光尾场加速、显著缩短焦距。开发了强场QED快速计算库sfparticle和高精度伽马辐射算法，显著提升极端强场环境下的数值模拟能力。