Коротко и по существу — сначала определим «две модели», затем перечислим, где они дают разные предсказания, какие измерения это различие обнаружат и какие практические технологии могут измениться, если одна из моделей окажется необходимой.

1) Что понимается под «двумя моделями»

Классическая $макроскопическая$ электродинамика:
Уравнения Максвелла + граничные условия на интерфейсе; среда описывается диэлектрической функцией ε$\omega$, μ$\omega$ и, при нужде, нелинейными характеристиками χ^$2$, χ^$3$… Для плазмы — гидродинамические или кинетические $Vlasov/PIC$ модели.Подразумевает, что свет — электромагнитная волна, взаимодействие с материей — через макроскопические параметры и неквантовые нелинейности $Kerr,многоплазоннаяит.п.$.Квантово-механическая/квантово-полевая модель:
Поля квантуются $фотон$, материальная среда — квантовая $атомы,электроны,плазма$. В частных случаях — квантовая оптика $квантполейвсредах,макроскопическоеQED$ или полная квантовая электродинамика $QED$ при экстремальных полях.Включает явления, не описываемые классически: квантовая статистика фотонов, вакуумная поляризация, вакуумная нелинейность $вакуумнаябирефракция,рассеяниефотоновнафотонах$, неупорядоченные процессы $спонтанноеизлучениесмодифицированнойплотностьюсостояний$, нерелевантные для макромодели эффекты при сильных полях $производствопарe+e-,радиационнаяреакция,квантовыйстахастическийхарактеризлучения$.

2) Где прогнозы расходятся $ключевыеклассынаблюдаемыхэффектов$

Закон отражения/преломления и фаза отражённой волны:
Максвелл: Френель, линейная/нелинейная поправка через χ^$n$. Предсказывает непрерывную, детерминированную зависимость с интенсивностью.Квантовый: при экстремальных энергиях возможны дополнительные фазовые сдвиги за счёт вакуумной поляризации, дискретность обмена энергии $квантованныеотдачи$, изменение статистики фотонов; в сильнонеравновесных условиях — шум и флуктуации, не описываемые детерминированным χ^$n$.Нелинейная оптика и гармоники:
Макроскопическая модель даёт известные скейлинги $например,интенсивностьгармоник\propto I^n$ и пороговые явления, связанные с ионизацией и плазменной плотностью.Микроскопический/квантовый подход меняет спектр и фазовый состав высоких гармоник: вклады от колебаний связанных состояний, когерентных квантовых переходов, мультиэлектронных корреляций, квантовой поездки рессеттеринга; при экстремальных полях — нарушение классических cut‑off-зависимостей, квантуемые пороги.Энергетический обмен, поглощение, генерация частиц:
Максвелл + классические модели плазмы хорошо описывают поглощение, нагрев, отражение до очень высоких, но не рекордных полей.QED-процессы: многоквантовое комптон/бригс-рассеяние, рассеяние фотонов на фотонах, вакуумная поляризация, производство пар $Schwingerилиоблегчённоезасчётвысокоэнергичныхфотонов$. Эти процессы имеют пороги и нелинейные зависимости, отсутствующие в классической модели.Фотонная статистика и когерентность:
Классика предсказывает сохранение когерентности при линейных процессах; шум и полная статистика не учитываются.Квантовая модель позволяет предсказывать изменение статистики $суб/суперпуаcсоновскиераспределения$, запутанность, квантовые корреляции между отражёнными и прошедшими фотонами.Вакуумные эффекты и граничные квантовые силы:
Макроскопическая модель не учитывает вакуумную бейзекцию $Casimir,вакуумнаяbirefringence$.Полная QED предсказывает, например, изменение оптических свойств среды под действием сильного поля вакуума $вакуумнаянелинейность$ и влияние плотных интерфейсов на спонтанное излучение $Purcellэффектвквантовомварианте$.

3) Какие эксперименты различат модели $какиенаблюдаемыевеличиныиустановки$ Общая стратегия: искать явления, которые по классическому описанию либо не должны присутствовать, либо имеют однозначные скейлинги/фазовые зависимости, тогда как квантовая модель даёт качественно другие сигналы $новыечастоты,пороги,корреляции,статистику,паропродукцию$.

Наборы конкретных экспериментов:

Эксперименты на отражении от «плазменного зеркала» при релятивистских интенсивностях (релативистский oscillating mirror, I > 10^18–10^20 W/cm^2):
Что измерить: спектр высоких гармоник, их фаза, скейлинг интенсивности гармоник vs входной I, поляризация.Ожидания: классика $релятивистскаяROM-модель,гидродинамикаплазмы$ даёт определённый cut‑off и экспоненциальный спад; отклонения $новыелинии,аномальныйскейлинг,изменениестатистикифотонов$ — признак необходимости микроскопического квантового описания.Свободно-пролетающий XFEL-пробой в присутствии интенсивного оптического поля $поляриметриявакуумнойbirefringence$:
Установка: сильный оптический импульс + XFEL-луч, измерение малой ротации поляризации проходящего рентген‑луча.Ожидание: классическая среда не даст эффекта; QED предсказывает крайне малую $ноотличимуювсовременных/планируемыхустановках$ birefringence. Реализуют на ELI, XFEL + высокочувствительная поляриметрия.Столкновение высокоэнергичных фотонов/электронов с плотным интерфейсом:
Измерять образование пар e+e−, гамма-выброс, спектры электронов/позитронов.Если при данных энергиях и полях наблюдается паропродукция выше предсказаний классики $гдеонаотсутствует$, это указывает на QED‑процессы $многоквантоваякомптоновскаяинсерция,усиленныйSchwinger‑эффект$.Измерение фотонной статистики и корреляций:
Установка: низкоинтенсивная порция пучков, жесткие детекторы одиночных фотонов, гетеродинные/гомодинные замеры фаз, g$2$ корреляции отражённых и прошедших пучков при увеличении интенсивности.Ожидание: классическая модель не предсказывает сильной ненормальной квантовой статистики; появление несовместимой со статистикой когерентного состояния $суб/суперпуаcсоновскиераспределения,запутанность$ потребует квантового описания.Аттосекундные помеховые и временемодульные эксперименты $attosecondstreaking,RABBIT$:
Цель: измерить временные задержки при отражении/пропускании и фазовую структуру высоких гармоник. Квантовые межэлектронные корреляции и реколлизии дадут отличительные временные сигнатуры от макроскопической модели.Наноструктуры как усилители вакуумных эффектов:
Использовать локальное плазмонное усиление в наноантеннах, чтобы локально повысить поле и снизить пороги QED-процессов. Измерять нелинейный отклик и сравнивать с классическим ожиданием, учитывающим усиление только через χ^$n$.Компьютерное сравнение предсказаний:
Сопоставлять PIC‑симуляции с QED-модулями $включаяквантовуюсинхротроннуюэмиссию,паропродукцию$ с ab initio TDDFT/QED-симуляциями для тонкого слоя интерфейса. Хорошая проверка теорий — совпадение/расхождения со спектрами и угловыми распределениями.

Практические детали и пороги:

Schwinger‑полевой порог E_S ≈ 1.3×10^18 V/m $I\approx 4\times 10^{2}9W/c{m}^2$ — недостижим в одиночном лазерном фокусе, но комбинированные схемы $XFEL+высокоинтенсивныйоптичесныйимпульс,нанофокусировка,релятивистскиеэлектроны$ снижают эффективный порог для наблюдения QED-процессов $ассистированныйSchwinger,многоквантовыепроцессы$.Современные/близкие установки: ELI, Apollon, Vulcan, European XFEL, SLAC‑FAIR‑типы коллайдеров — многие процессы $вакуумнаяbirefringence,многоквантоваякомптоновскаяэмиссия,наблюдениеквантовойстатистикиприбольшихинтенсивностях$ доступны в среднесрочной перспективе.

4) Какие технологии это может изменить

Источники коротковолнового излучения:
Если микроскопические/квантовые процессы определяют спектр при взаимодействии на интерфейсах, модели HHG и плазменных источников нужно корректировать — это повлияет на дизайн компактных источников XUV/γ‑излучения $гамма‑лучидлярадиографии,ядернойфотоники$.Лазерное ускорение и источники частиц:
QED-ограничения $радиационнаяреакция,квантоваяотдача,генерацияпар$ задают верхние пределы энергии/светимости и влияют на оптимизацию ускорителей; точное QED‑моделирование интерфейсов важно для целей источников луча и коллайдеров следующего поколения.Квантовая оптика и коммуникации в экстремальных средах:
Если на границе проявляются квантовые корреляции и изменение статистики фотонов, можно конструировать новые источники запутанных фотонов/одиночных фотонов на интерфейсах или, наоборот, обеспечить сохранение квантовой информации в экстримальных условиях.Нанофотоника и метаматериалы:
Переосмысление граничных условий на квантовом уровне приведёт к новым принципам проектирования наноструктур для усиления вакуумной нелинейности или для управления спонтанным излучением на высоких интенсивностях.Диагностика плазмы и термоядерный контроль:
Точные предсказания отражения/пропускания при экстремальных плотностях и энергиях улучшат диагностику при инерциальном термоядерном синтезе и в экспериментах на компактных лазерах.Медицинские и промышленные источники высокоэнергетического излучения:
Создание компактных и управляемых γ‑источников через интерфейсные эффекты изменит техники рентгенографии, терапии, неразрушающего контроля.

5) Практические рекомендации $чтоделатьсейчас$

В ближней перспективе наиболее реалистично и информативно:
Провести precision-поляриметрию XFEL‑луча в присутствии сильного оптического импульса $вакуумнаяbirefringence$.Исследовать спектры гармоник и временные задержки на плазменных зеркалах при растущих интенсивностях и сравнить PIC+классической нелинейной оптикой vs TDDFT/QED-расчётами.Измерять фотонную статистику и корреляции при отражении/пропускании через тонкие металлополимерные слои под сильным облучением.Использовать наноструктуры для локального повышения поля и попыток детектировать «квантовые» вкладки $помимоклассического{\chi }^{(}n)$.На вычислительном уровне: создавать верифицированные кросс‑кодовые сравнения $PICсQED‑модулями\leftrightarrow TDDFT\leftrightarrow макро‑Maxwellс{\chi }^{(}n)$, чтобы связать масштабные представления с микроскопией интерфейса.

6) Заключение — когда какая модель применима

Для большинства прикладных задач до приблизительно современных и ближайших пределов интенсивности макроскопическая электродинамика с адекватными нелинейными и плазменными поправками даёт удовлетворяющие предсказания.При переходе в режимы, где проявляются: вакуумная поляризация, значимая квантовая отдача, паропродукция, или когда важна детальная квантовая статистика фотонов/зерен $attosecond‑scaleфазы,квантовыекорреляции$ — требуется квантово‑механическое $QED/микроскопическое$ описание. Границы применимости зависят от поля, энергии фотонов, плотности и структуры интерфейса; многие из этих границ сейчас находятся в зоне активного экспериментального исследования.

Если хотите, могу:

Предложить конкретный эксперимент‑протокол $аппаратура,ожидаемыесигналы,требованиякчувствительности$ для, например, измерения вакуумной birefringence или различения моделей в HHG на плазменном зеркале.Подготовить таблицу предсказаний $скейлинги,спектры,пороги$ для двух подходов для одной выбранной установки.