La teoria dell'elettromagnetismo di Maxwell, modificata per essere consistente con la teoria quantistica, ha dato origine alla elettrodinamica quantistica (QED). La QED contiene molti concetti nuovi rispetto alla nostra intuizione classica e, in particolare, modifica l'idea classica del vuoto.

Infatti, il principio di indeterminazione di Heisenberg, che sta alla base della meccanica quantistica, stabilisce che per un sistema fisico il prodotto dell'indeterminazione DE per il valore dell'energia e dell'indeterminazione DT per il tempo di osservazione non può essere nullo.
Più esattamente si ha: DEDT ~ h dove h è la costante di Planck (h = 6,626 x 10^-34 Js). Per tempi molto piccoli, quindi, si possono avere valori dell'energia così alti che anche nel vuoto si possono produrre delle particelle (secondo la ben nota legge della relatività di Einstein: E = Mc²). In particolare, perché il sistema resti elettricamente neutro si generano coppie particella-antiparticella, come per esempio le coppie elettrone-positrone. Questo processo dà quindi origine a una"polarizzazione del vuoto" che fa sì che il vuoto stesso si comporti, in opportune condizioni, come un mezzo.
Vi sono stati diverse verifiche sperimentali di effetti previsti dalla QED, come la misura della quantità detta (gm^-2) e la misura della costante di struttura fine.

Un metodo per rivelare le proprietà del vuoto analoghe a quelle di un mezzo fu proposto nel 1979 da E. Iacopini e E. Zavattini e un esperimento è attualmente in corso presso i Laboratori di Legnaro dell'INFN. L'idea alla base dell'esperimento, chiamato PVLAS (Polarizzazione del Vuoto con LASer), è di rivelare la birifrangenza del vuoto indotta da un forte campo magnetico. Infatti, poiché il vuoto si comporta come un mezzo, in presenza di un campo magnetico ci si attende che esso mostri un effetto che nei gas è noto come Cotton-Mouton per cui si ha un indice di rifrazione diverso per luce polarizzata in un piano parallelo o perpendicolare alla direzione del campo magnetico. L'obiettivo dell'esperimento PVLAS è di rivelare la piccola birifrangenza del vuoto derivante da questa anisotropia indotta dal campo magnetico.
Lo schema dell'apparato sperimentale è abbastanza semplice: si invia un fascio laser polarizzato in una zona in cui è stato fatto il vuoto e si cerca di rivelare, al variare della direzione del campo magnetico, le variazioni nella polarizzazione della luce. Il problema è che dalla teoria ci si attende che l'effetto sia estremamente piccolo e quindi il polarimetro deve essere estremamente sensibile. Inoltre vanno eliminati accuratamente tutti gli effetti spuri indotti dal campo magnetico nell capparato sperimentale che possono simulare l'effetto cercato.

Finora l'effetto di polarizzazione del vuoto non è stato rivelato; è stato però sviluppato un apparato molto sofisticato: poiché l'entità dell'effetto dipende dal valore del campo magnetico e dal cammino percorso dalla luce nel vuoto in presenza del campo, si utilizza un magnete superconduttore e una cavità ottica Fabry-Perot. Il magnete superconduttore permette di generare campi di 4 Tesla su una lunghezza di 1 m e può ruotare per variare la direzione del campo. Nella cavità ottica lunga 6 m, ottenuta con due specchi a elevata riflettività, la luce viene più volte riflessa cosi che il cammino effettivo nella zona di interazione è di diverse centinaia di chilometri.
La sensibillità così ottenibile è prossima a quella necessaria per osservare la birifrangenza del vuoto e, una volta eliminati gli effetti spuri, dovrebbe permettere di rivelare per la prima volta questo interessante effetto.

Per maggiori informazioni sull'esperimento PVLAS si può consultare il sito: http://www.lnl.infn.it/index.html