On pense généralement qu'un vide n'est rien d'autre qu'un espace vide. Mais en fait, un vide est rempli de paires virtuelles particule-antiparticule d'électrons et de positons qui sont continuellement créés et annihilés dans des délais incroyablement courts.

La quête d'une meilleure compréhension de la physique du vide conduira à l'élucidation de questions fondamentales en physique moderne, qui fait partie intégrante de la percée des mystères de l'espace, comme le Big Bang. Cependant, l'intensité laser requise pour séparer de force les paires virtuelles et les faire apparaître non pas comme des particules virtuelles mais comme des particules réelles serait 10 millions de fois plus élevée que ce dont la technologie laser actuelle est capable. Cette intensité de champ est la limite dite de Schwinger, nommé il y a un demi-siècle en l'honneur du lauréat américain du prix Nobel Julian Schwinger.

En 2018, des scientifiques de l'Université d'Osaka ont découvert un nouveau mécanisme qu'ils ont appelé une implosion de microbulles (MBI). Dans les MBI, des ions d'hydrogène à très haute énergie (protons relativistes) sont émis au moment où les bulles rétrécissent à la taille atomique par irradiation d'hydrures avec des bulles sphériques de la taille du micron par ultra-intense, impulsions laser ultracourtes.

Dans cette étude, le groupe dirigé par Masakatsu Murakami a confirmé que lors du MBI, un champ électrostatique ultra-élevé proche du champ de Schwinger pourrait être atteint car des bulles de la taille d'un micron intégrées dans une cible d'hydrure solide implosent pour avoir des diamètres de la taille du nanomètre lors de l'ionisation.

A partir des simulations 3D réalisées à l'Institut universitaire d'ingénierie laser d'Osaka, ils ont également constaté que la densité lors de la compression maximale de la bulle atteint plusieurs centaines de milliers à 1 million de fois la densité solide. A cette densité, quelque chose de pas plus gros qu'un morceau de sucre pèserait quelques centaines de kilogrammes. La densité d'énergie au centre de la bulle s'est avérée environ 1 million de fois supérieure à celle du soleil. Ces chiffres étonnants ont été considérés comme impossibles à atteindre sur Terre. Les résultats de leurs recherches ont été publiés dans Physique des plasmas .