Нобелівську премію з фізики присуджено "за методи генерації аттосекундних імпульсів світла для вивчення динаміки електронів у речовині"

П′єр Агостіні, Ференц Крауш та Анн Л′Юільє продемонстрували спосіб створення надзвичайно коротких імпульсів світла, які можна використати для вимірювання швидких процесів, у яких електрони переміщуються або змінюють енергію.

Про це повідомляють у Шведській королівській академії наук, передають OstanniPodii.com.

Ухвалено рішення присудити Нобелівську премію з фізики за 2023 рік:

• П′єру Агостіні, Університет штату Огайо, Колумбус, США;
• Ференцу Краушу, Інститут квантової оптики Макса Планка, Гархінг, та Університет Людвіга-Максиміліана, Мюнхен, Німеччина;
• Анн Л′Юільє, Лундський університет, Швеція.

Як йдеться у пресрелізі Шведської королівсько академії наук, під час сприйняття людиною швидкоплинні події перетікають одна в одну, подібно до того як фільм, що складається з нерухомих кадрів, сприймається як безперервний рух. Якщо ми хочемо досліджувати дійсно короткочасні події, нам потрібна спеціальна технологія. У світі електронів зміни відбуваються за кілька десятих часток аттосекунди -- аттосекунди настільки короткої, що за одну секунду їх відбувається стільки, скільки секунд минуло з моменту народження Всесвіту.

"Експерименти лауреатів дали змогу отримати настільки короткі імпульси світла, що їх вимірюють аттосекундами, і тим самим продемонструвати, що ці імпульси можуть бути використані для отримання зображень процесів усередині атомів і молекул", - зазначають у пресрелізі.

У 1987 році Анн Л′Юільє виявила, що під час пропускання інфрачервоного лазерного випромінювання через інертний газ виникає безліч різних обертонів світла. Кожен обертон являє собою світлову хвилю із заданим числом циклів для кожного циклу лазерного випромінювання. Вони обумовлені взаємодією лазерного випромінювання з атомами газу, внаслідок чого деякі електрони отримують додаткову енергію, яка потім випромінюється у вигляді світла. Анн Л′Юільє продовжила вивчення цього явища, заклавши основу для подальших відкриттів.

У 2001 році П′єру Агостіні вдалося отримати та дослідити серію послідовних світлових імпульсів, кожен з яких тривав лише 250 аттосекунд. Водночас Ференц Крауш працював над іншим типом експерименту, який дозволив виділити один світловий імпульс тривалістю 650 аттосекунд.

Внесок лауреатів дав змогу дослідити настільки швидкі процеси, що раніше їх було неможливо простежити.

"Тепер ми можемо відкрити двері у світ електронів. Аттосекундна фізика дає нам можливість зрозуміти механізми, керовані електронами. Наступним кроком буде їхнє використання", - каже Єва Олссон, голова Нобелівського комітету з фізики.

Існує багато потенційних застосувань у різних галузях. В електроніці, наприклад, важливо розуміти та контролювати поведінку електронів у матеріалі. Аттосекундні імпульси також можна використовувати для ідентифікації різних молекул, наприклад, у медичній діагностиці.