La birifrangenza magnetica del vuoto è un effetto predetto dall'Elettrodinamica Quantistica, ma non ancora confermato sperimentalmente. Secondo questa visione, il vuoto quantistico si comporta come un mezzo otticamente attivo quando viene perturbato da un campo magnetico esterno. Per sondare questo effetto si può usare una fascio di luce laser linearmente polarizzato: dopo la propagazione attraverso una regione di vuoto in presenza di un campo magnetico trasverso il suo stato di poalrizzazione diverrà ellittico, con i parametri dell'ellisse di polarizzazione in diretta relazione con la costante di struttura fine e con la lunghezza d'onda Compton dell'elettrone. Contributi alla birifrangenza magnetica del vuoto potrebbero anche venire dall'esistenza di particelle leggere, neutre, scalari/pseudoscalari che si accoppiano a due fotoni. Questi ultimi processi potrebbero, in aggiunta, generare, in vuoto, rotazioni del piano di polarizzazione. La collaborazione PVLAS ha sviluppato un ellissometro ottico capace di rivelare minime variazioni nello stato di polarizzazioni della luce indotte da un campo magnetico dipendente dal tempo. L'apparato sperimentale è basato su una cavità ottica risonante di Fabry-Perot, ad alta finesse e su due magneti permanenti dipolari che possono essere fatti ruotare a frequenze dell'ordine di alcuni Hz. Un modulatore di polarizzazione consente la rivelazione di piccole birifrangenze indotte sullo stato di polarizzazione della luce sonda.