位於加州史丹佛大學西側的SLAC國家加速器實驗室的直線加速器穿過草地和樹林，綿延兩英里，從空中清晰可見。如今，在同一校園內的一個實驗室裡，一台36公分長的裝置也計畫進行同樣的實驗。
這台裝置是等離子體尾場加速器，工程師們已經為此技術研究了幾十年。其原理是使電子以接近光速的速度碰撞。加速器名稱中的「尾場」指的是高溫等離子體波中的尾跡，電子在其中會獲得速度和能量。與其他粒子對撞機一樣，等離子體尾場加速器有望用於研究宇宙中最微小的粒子和最基本的物理定律。
實用的等離子尾場加速器應該能夠以比現有電子對撞機更少的電力和至少1/100的空間完成所有這些工作，從而為未來的納稅人和物理學家節省成本。史丹佛直線加速器中心（SLAC）的等離子體加速研究員馬克·霍根告訴《大眾科學》雜誌：“我們正在尋找下一項新技術，它能夠推動物理學向前發展，但同時又要以現實可行的方式實現，並且要讓社會負擔得起。”
等離子尾場加速器提升電子能量的方式非常獨特，常被比喻為衝浪——這項風靡加州的運動。物理學家首先將一束電子送入一個小型高溫鋰等離子體腔室，這會在等離子體中產生巨大的波。然後，物理學家將第二束電子送入該波。當這些電子乘波運動時，它們會受到強烈的電場作用，從而在短時間內獲得大量能量。
這項技術距離取代其他更先進的技術還有很長的路要走。它也還處於早期階段，未來10到20年內其他技術是否會勝出仍是未知數。然而，今天，霍根和他的同事宣布，他們在等離子體尾場加速領域取得了里程碑式的進展。該團隊成員來自挪威、中國、德國以及加州其他地區的大學，他們已將約16億電子伏特的能量注入一束電子中。霍根表示，由此產生的電子束「看起來就像你放入對撞機中的電子束」。
霍根及其團隊今天公佈的實驗結果表明，他們的電子平均能夠從周圍波中提取18%的能量。該團隊先前進行的類似實驗並未從波中提取出大量的能量。
物理學家在 1970 年代末和 1980 年代初首次提出了等離子體尾場加速器的理論，但直到 21 世紀初及以後，才出現了能夠證明其可能有效的技術。
既然霍根和他的團隊已經證明他們能夠提升電子的能量，接下來他們還有一系列任務要完成。他們需要找到提升高品質、高密度電子束的方法。密度越高，碰撞效果越好。他們還希望將多個類似他們製造的裝置串聯起來。科學家一直都知道，單一裝置不足以取代大型直線加速器。他們需要多個裝置協同工作。 （預計整體尺寸仍將以英尺為單位，而不是以英里為單位。）最後，他們還希望嘗試利用等離子體尾場有效地加速正電子，而不僅僅是電子。
霍根和他的同事今天在《自然》雜誌上發表了他們的研究成果。
