通过这个本世纪初才诞生的新领域、新工具 , 诚如诺贝尔委员会所说:现在,阿秒世界已经触手可及 。
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科学的道路
“阿秒物理学让我们有机会了解电子控制的机制,下一步将是利用它们 。”诺贝尔物理学委员会主席伊娃·奥尔森 (Eva Olsson) 说,而3位获奖者的工作 , 为电子信息工业和医学领域的潜在应用铺平了道路 。
尽管他们的研究属于基础科学,但应用并非不可想象 。
阿秒物理学的长远目标 , 是实时控制物质中的电子运动 。我们已经在芯片半导体上,实现了在“皮秒”(注:千分之一纳秒)级别的电流控制 , 而未来,阿秒技术将大幅提升电子信号处理的速度,甚至可能推进到速度极限:光频率 。
在医疗领域,视力矫正是我们最熟悉的一类激光手术,它用到的就是飞秒技术 。
现在,费伦茨的团队还在尝试用飞秒和阿秒技术来分析血液样本并检测其中的微小变化 。他们正分析这些变化是否足够具体,以便能够在疾病的初始阶段明确地诊断出疾病 , 他们将这种新方法称为电场分子指纹识别 。
科学理论正在以新的速度转化为应用 。在过去的二十年里,阿秒技术在世界范围内激增 。
费伦茨也解释 , X 射线自由电子激光器,是激光科学里最大的基础设施 , 它的原理,就是光和电子的“阿秒”级相互作用 。其中六座已在几大洲投入运营,还有几座正处于建设和规划阶段 。它们可以发射持续时间为“阿秒”的 X 射线脉冲 。这些在许多应用中都有前景,其中一些具有深远的重要性 。
我们经历的过去影响着我们的当下和未来,科学探索、应用的起点 , 从更久远的兴趣萌芽开始 。
克劳兹着迷于探索更小的空间和时间维度 。上世纪80年代,他还是个大学生 , 就在写毕业论文期间激发了对激光物理、尤其是超短光脉冲的兴趣 。
“激光与电子的相互作用使我们能够产生和测量极其短暂的闪光,这一事实令我着迷 。当时的‘极限’意味着持续时间为几皮秒的脉冲,是电子电路控制电流的特征时间尺度 。”
对安妮来说,40年前进入这个当时小众的领域,那种感觉就像她10岁时,看着阿波罗11号第一次冒险登月一样新鲜 。
“这是一项基础研究,是全新的 。”她花了几年时间才真正理解它,并在多年的探索中,发现:“学习和探索新事物,寻求应用是非常有趣的 。”
直到现在,她仍然受这股力量驱动:“即使是30年后的现在 , 我们仍在学习新事物,仍在努力改进流程以适应某些应用,它的物理原理非常复杂,但这使得它非常非常有趣 。”
【这届物理奖,拍到了人人知道却从未见过的东西】
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