Branduolinis lazeris yra 2011 m. fizikų pasiūlytas prietaisas, pagrįstas atomų branduolių stimuliavimu gaminti šviesą, o ne elektronus, kaip kitų tipų lazeriuose. Tai gali leisti itin tiksliai išbandyti fizikos dėsnius ir gamtos savybes, nespinduliuojant gama spindulių. Lazeris skleis šviesą pakankamai sužadindamas mėginio branduolius; būsenos pokytis, kurį sukelia stiprus magnetinis laukas arba galingas ir tankus prietaiso elektrinio lauko gradientas. Naudodami branduolinį lazerį, mokslininkai stengiasi sukurti naują būdą, kaip analizuoti dažnius arba sukurti tikslų branduolinį laikrodį.
Kad branduolinis lazeris veiktų, atominiai branduoliai turi būti sužadinti ilgą laiką. Medžiaga, vadinama toriu, turi savybių, kurių pakanka tam pasiekti. Elektrinis arba magnetinis laukas gali sąveikauti su junginiu, pagamintu iš ličio-kalcio-aliuminio-fluorido. Vietoj kai kurių kalcio atomų į junginį būtų pridėtas toris. Elektrinis arba magnetinis laukas būtų naudojamas pakeisti atomų branduolių būseną procese, vadinamame populiacijos inversija.
Branduolinės technologijos buvo naudojamos kuriant funkcinius planus, kaip veiktų branduolinis lazeris. Branduoliniame pumpuojamame lazeryje atomo branduoliuose sukaupta energija paverčiama lazerio spinduliu. Konkretus šviesos bangos ilgis taip pat gali būti sukurtas generuojant plazmas, pagrįstas branduolio dalijimosi principais. Sužadinti branduoliai skyla, kad gamintų energiją lazerio mechanizme, o tai yra principas, kuriuo sukuriama šviesa lazerio spinduliui. Optinė sistema su veidrodžiais dar labiau modifikuoja šviesą taip, kad ji būtų sutelkta į spindulį, todėl prietaisą galima naudoti mokslinėse srityse.
Lazeriai buvo naudojami nuo 1960 m. Įprasti dujinių lazerių tipai naudoja dujas, tokias kaip helis-neonas, anglies dioksidas arba argonas, ir sujungia jas su elektra, kad sukurtų šviesą. Kiti lazeriai sujungia dujas su cheminėmis medžiagomis, tačiau branduolinis lazeris teoriškai naudotų energiją iš atomo branduolio, kad sukurtų šviesą. Viena problema yra priversti vieną branduolį suaktyvinti kitą, todėl su jais sąveikaujantys fotonai turi būti sufokusuoti tinkamu dažniu. Kurdami bet kokią naują technologiją, fizikai turi ištirti įvairius atominius principus, įskaitant įstatymus, apibūdinančius, kaip atominės dalelės sąveikauja įvairiais būdais, ir pritaikyti atitinkamus jų dizainui.