El LHC es un colisionador circular de hadrones (protón contra protón). El futuro ILC será un colisionador lineal de leptones (electrón contra positrón); dos brazos lineales de unos 30 km de longitud con imanes superconductores acelerarán los leptones hasta energías de 0,5 TeV. ¿Hay alguna alternativa a estos colisionadores gigantescos? En los 1980 se propuso usar ondas de choque en plasmas para acelerar electrones y positrones en su estela, dando lugar a colisionadores de partículas de pequeño tamaño.
El mayor éxito de la técnica PWFA (Plasma WakeField beam-driven Acceleration) hasta ahora ha sido acelerar electrones hasta 52 GeV/m (es decir, 0,052 TeV en una distancia de un metro). Pero acelerar positrones es mucho más difícil, el récord eran 50 MeV/m. Se publica en Nature un nuevo récord, un billón de positrones acelerados por PWFA hasta 5 GeV/m. Lo importante es que la energía de los positrones acelerados es muy uniforme, requisito para usarlos en un colisionador de leptones. Se espera que en los próximos lustros se alcancen unos 50 GeV/m y se puedan diseñar colisionadores que usen esta técnica.
El artículo es S. Corde et al., “Multi-gigaelectronvolt acceleration of positrons in a self-loaded plasma wakefield,” Nature 524: 442–445, 27 Aug 2015, doi:10.1038/nature14890; más información en Philippe Piot, “Particle physics: Positrons ride the wave,” Nature 524: 422–423, 27 Aug 2015, doi: 10.1038/524422a. El récord para la aceleración de electrones (52 GeV/m) se publicó en Ian Blumenfeld et al., “Energy doubling of 42 GeV electrons in a metre-scale plasma wakefield accelerator,” Nature 445: 741-744, 15 Feb 2007, doi: 10.1038/nature05538.
Sobre otra técnica de aceleración, basada en láseres, recomiendo leer “Avance teórico en los aceleradores de partículas mediante láseres: 250 julios acelerarán electrones a decenas de gigaelectrónvoltios,” LCMF, 05 Abr 2010.
