科学家使用超快速激光拍摄自然界中最快的现象

想象一下能够将材料从透明的材料翻转为不透明,或在不到十亿分之一的十亿秒的时间内重塑其特性。 Weizmann Institute的研究人员使用涉及同步激光脉冲的巧妙方法开发了一种方法来跟踪这些超快变化。通过观察光的互动方式[...]

来源:SciTech日报
魏茨曼研究所的研究人员找到了一种使用两束同步激光束以有史以来最快的时间尺度(阿秒)观察光与物质相互作用的方法。这可能会彻底改变数据处理和量子控制。图片来源:SciTechDaily.com

想象一下能够在不到十亿分之一秒的时间内将材质从透明翻转为不透明,或者重塑其属性。魏茨曼研究所的研究人员开发了一种利用同步激光脉冲的巧妙方法来跟踪这些超快变化的方法。

通过观察光如何在阿秒时间尺度上与材料相互作用,科学家们现在能够了解强大的激光如何改变物质内部的量子能级。这一突破为闪电般的计算、精确的材料控制、甚至观察运动中的电子的新方法的未来打开了大门,为应用技术和基础物理学提供了新的前沿。

以光速控制物质

瞬间将材料从不透明变为透明,或从导体变为绝缘体,听起来像是科幻小说,但它很快就会成为现实。近年来,科学家们利用激光在光波的一个周期内以极快的速度控制物质的特性。然而,这些变化发生在阿秒时间尺度(十亿分之一秒),使得它们非常难以观察。

现在,在《自然光子学》上发表的一项研究中,魏茨曼科学研究所的 Nirit Dudovich 教授和她的团队开发了一种突破性的方法来跟踪这些超快的材料变化。阿秒科学是探索自然界最快过程的领域,这一进步可能为超快计算和下一代通信等技术打开新的大门。

自然光子学 阿秒科学

用激光弯曲光线

尼里特·杜多维奇

以阿秒精度跟踪材料变化

原子 DOI: 10.1038/s41566-024-01556-2