就在剛剛，2023年諾貝爾物理學獎出爐了。

獲獎者是Pierre Agostini，F(xiàn)erenc Krausz和Anne L‘Huillier，理由是他們研究出了一種產(chǎn)生極短光脈沖的方法，可用于測量電子移動或能量變化的快速過程。

他們的實驗，為人類提供了探索原子和分子內(nèi)部電子世界的全新工具，意義重大。

獎金金額為1100萬瑞典克朗（ 約合715萬人民幣），將由三位獲獎者平均分配。

光實驗，捕捉最短的瞬間

當人類感知到快速移動的物質時，它們會相互流動，這個原理就好像靜止圖像組成的電影看起來像連續(xù)運動一樣。

如果我們想調查真正短暫的事件，我們需要特殊的技術。

在電子世界中，變化發(fā)生在零點幾阿秒內(nèi)——一阿秒是如此之短，以至于一秒鐘內(nèi)的變化，與宇宙誕生以來的幾秒鐘內(nèi)的一樣多。

阿秒是國際單位制中的時間單位，等于1×10^(?18) 秒。

電子的運動

而Pierre Agostini，F(xiàn)erenc Krausz和Anne L‘Huillier的實驗產(chǎn)生了如此短的光脈沖，以至于這些光脈沖可以以阿秒為單位進行測量，從而證明這些脈沖可用于提供原子和分子內(nèi)部過程的圖像。

1987年，Anne L'Huillier發(fā)現(xiàn)，當她將紅外激光穿過惰性氣體時，會產(chǎn)生許多不同的泛音。

每個泛音都是一個光波，激光中的每個周期都有一定數(shù)量的循環(huán)。

它們是由激光與氣體中的原子相互作用引起的。其中，激光給一些電子額外的能量，然后這些電子就會以光的形式發(fā)射出來。

泛音

Anne L'Huillier一直在探索這一現(xiàn)象，為隨后的突破奠定了基礎。

2001年，Pierre Agostini成功地產(chǎn)生了一系列連續(xù)的光脈沖，其中每個脈沖僅持續(xù)250阿秒。

激光與氣體中的原子相互作用

與此同時，F(xiàn)erenc Krausz正在研究另一種類型的實驗，該實驗可以分離出持續(xù)650阿秒的單個光脈沖。

實驗設置示例

獲獎者的貢獻使得能夠對以前無法遵循的快速過程進行調查。

他們的貢獻，使得我們的實驗速度達到了以前想象不到的程度。

諾貝爾物理學委員會主席Eva Olsson表示——

我們現(xiàn)在可以打開通往電子世界的大門。阿秒物理學讓我們有機會理解由電子控制的機制。下一步，我們就可以利用它們。

三位的發(fā)現(xiàn)，在不同領域都有潛在的應用空間。

在電子學中，我們可以由此了解和控制電子在材料中的行為。在醫(yī)學診斷中，我們可以利用阿秒脈沖識別不同的分子。

獲獎人介紹

Pierre Agostini

1968年獲法國艾克斯-馬賽大學博士學位，現(xiàn)任美國俄亥俄州立大學教授。

Pierre Agostini在艾克斯-馬賽大學完成學業(yè)后，成為了法國原子能委員會薩克雷分會的一名研究員，并一直工作到2002年。

在此期間，他曾在南加州大學、阿姆斯特丹 FOM 和 BNL 擔任訪問學者。在擔任了一系列其他訪問學者職位后，他于 2005 年來到俄亥俄州立大學，擔任物理學教授。

他曾獲得荷蘭OM頒發(fā)的Joop Los獎，2007年獲得OSA的William F. Meggers獎。

2008年，他當選為OSA會員，理由是他領導的實驗為研究原子和分子在強紅外激光脈沖下的非線性響應動力學提供了重要見解。

Ferenc Krausz

1962年出生于匈牙利莫爾，1991年獲維也納工業(yè)大學博士學位，現(xiàn)任德國馬克斯-普朗克量子光學研究所所長、慕尼黑大學教授。

2001年，F(xiàn)erenc Krausz和他的團隊首次成功地通過實驗產(chǎn)生并測量了長度僅為阿秒的單個極紫外光閃光。

這一成果標志著阿秒物理學的開端，并樹立了科學界的一個里程碑。

阿秒級閃光首次使電子的超快運動變得清晰可見，可以說是拍攝到了電子的超快運動。

憑借著對阿秒物理學的貢獻，F(xiàn)erenc Krausz于2022年榮獲沃爾夫獎。

Anne L’Huillier

Anne L'Huillier現(xiàn)任瑞典隆德大學教授，研究領域是短強激光場與原子之間的相互作用。

1958年，Anne L'Huillier出生于法國巴黎，1986年獲法國皮埃爾和瑪麗·居里大學博士學位，并于同年獲得了法國原子能委員會的長期研究員職位。

她分別于1986年和1988年，在瑞典查爾姆斯理工大學和美國南加州大學做博士后研究。

1993年，她來到勞倫斯利弗莫爾國家實驗室擔任訪問科學家。

1995年，她成為隆德大學副教授，1997年被任命為物理學教授。

自2004年起，她成為瑞典皇家科學院院士。

2022年，Anne L'Huillier與Ferenc Krausz、Paul Corkum一起，獲得了沃爾夫獎。