Нобелевская премия по физике присуждена "за методы генерации аттосекундных импульсов света для изучения динамики электронов в веществе"

Пьер Агостини, Ференц Крауш и Анн Л′Юилье продемонстрировали способ создания чрезвычайно коротких импульсов света, которые можно использовать для измерения быстрых процессов, в которых электроны перемещаются или меняют энергию.

Об этом сообщают в Шведской королевской академии наук, передают OstanniPodii.com.

Принято решение присудить Нобелевскую премию по физике за 2023 год:

• Пьеру Агостини, Университет штата Огайо, Колумбус, США;
• Ференцу Краушу, Институт квантовой оптики Макса Планка, Гархинг, и Университет Людвига-Максимилиана, Мюнхен, Германия;
• Анн Л′Юилье, Лундский университет, Швеция.

Как говорится в пресс-релизе Шведской королевской академии наук, во время восприятия человеком мимолетные события перетекают друг в друга, подобно тому как фильм, состоящий из неподвижных кадров, воспринимается как непрерывное движение. Если мы хотим исследовать действительно кратковременные события, нам нужна специальная технология. В мире электронов изменения происходят за несколько десятых долей аттосекунды -- аттосекунды настолько короткой, что за одну секунду их происходит столько, сколько секунд прошло с момента рождения Вселенной.

"Эксперименты лауреатов позволили получить настолько короткие импульсы света, которые измеряют аттосекундами, и тем самым продемонстрировать, что эти импульсы могут быть использованы для получения изображений процессов внутри атомов и молекул", - отмечают в пресс-релизе.

В 1987 году Анн Л′Юилье обнаружила, что при пропускании инфракрасного лазерного излучения через инертный газ возникает множество различных обертонов света. Каждый обертон представляет собой световую волну с заданным числом циклов для каждого цикла лазерного излучения. Они обусловлены взаимодействием лазерного излучения с атомами газа, в результате чего некоторые электроны получают дополнительную энергию, которая затем излучается в виде света. Анн Л′Юилье продолжила изучение этого явления, заложив основу для дальнейших открытий.

В 2001 году Пьеру Агостини удалось получить и исследовать серию последовательных световых импульсов, каждый из которых длился всего 250 аттосекунд. В то же время Ференц Крауш работал над другим типом эксперимента, который позволил выделить один световой импульс продолжительностью 650 аттосекунд.

Вклад лауреатов позволил исследовать настолько быстрые процессы, что раньше их было невозможно проследить.

"Теперь мы можем открыть дверь в мир электронов. Аттосекундная физика дает нам возможность понять механизмы, управляемые электронами. Следующим шагом будет их использование", - говорит Ева Олссон, председатель Нобелевского комитета по физике.

Существует много потенциальных применений в различных областях. В электронике, например, важно понимать и контролировать поведение электронов в материале. Аттосекундные импульсы также можно использовать для идентификации различных молекул, например, в медицинской диагностике.