Свет, падающий на вещество, обычно рассеивается или греет его. Но если фотонов очень много и они очень энергичны, два кванта света могут столкнуться и исчезнуть, а вместо них появятся две частицы: электрон и его антипод позитрон. Этот процесс, предсказанный ещё в 1934 году, до сих пор не удавалось воспроизвести в лаборатории с настоящими фотонами. Причина проста: нужны одновременно плотный и энергичный пучок света, а ещё детектор, который заметит рождённые частицы на фоне шума.

Новая работа предлагает неожиданно изящный путь. Сверхмощный лазерный импульс бьёт по мишени из пластиковой пены, и в плазме самопроизвольно возникает магнитное поле, закрученное вокруг оси луча. Это поле действует как воронка: позитроны, рождённые в глубине, не разлетаются куда попало, а разворачиваются и летят обратно, навстречу лазеру. При этом воронка не только поворачивает частицы, но и сжимает их в узкий конус, как поток воды собирает пловцов в струю.

Расчёты на суперкомпьютере показали: если мишень сделать двухслойной, сначала редкой, потом плотной, выход позитронов резко растёт. В редком слое лазер успевает создать магнитную воронку, а в плотном рождается много пар. В результате сигнал в обратном направлении достигает $10^6$ МэВ^-1 ср^-1, что в сотни раз ярче прежних схем. Такой сигнал уже попадает в диапазон, где позитроны ловили в других экспериментах.

Это не просто теоретическая уловка. Схему можно собрать на существующих петаваттных лазерных установках, а двухслойную мишень из пены заменить предплазмой, которую создаёт сам лазер. Если эксперимент удастся, физики впервые увидят, как свет превращается в вещество в чистом виде. Магнитная воронка, которая сама возникает в плазме и фокусирует частицы, может пригодиться и для других процессов рождения пар в сильных полях.