北京时间10月3日下午，瑞典皇家科学院宣布，将2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶，以表彰他们将产生阿秒光脉冲的实验方法用于研究物质的电子动力学。奖金金额为1100万瑞典克朗，由3位获奖者平分。

人类目前掌握最快的“时间探针”

随着2023年诺贝尔物理学颁奖，“阿秒光脉冲”这个陌生的名词进入公众视野。阿秒是什么？

这是一个时间单位——10的负18次方秒。一阿秒之于一秒，如同一秒之于 317.1亿年。“阿秒光脉冲”便是人类目前掌握最快的“时间探针”。

观察世界的工具越先进，意味着越能发现万物的细微变化。在照相机发明后，人们可以定格1/8000秒甚至更短的时间，把飞鸟、骏马的姿态拍摄下来。而“阿秒光脉冲”出现，意味着人们对世界观察的时间尺度达到了阿秒量级，人们可观察的空间分辨也能够达到原子尺度和亚原子的尺度了。

众所周知，物质是由原子、分子、电子等微观粒子组成的。物质的宏观性质往往取决于构成它的微观粒子种类、结构及运动状态。

诺奖官网称，三位获奖者的贡献使得对以前无法追踪的快速过程的研究成为可能。“我们现在可以打开电子世界的大门。阿秒物理使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) 表示。

第五名获得物理学诺奖的女性

1901年至2022年期间共颁发了116项诺贝尔物理学奖。2023年以前，有4位女性获得物理学奖：1903年的玛丽·居里、1963年的玛丽亚·戈珀特·梅尔、2018年的唐娜·斯特里克兰和2020年的安德烈亚·盖兹。

安妮·吕利耶是第五名获得物理学诺奖的女性。现年64岁的安妮·吕利耶，致力于研究短而强的激光场与原子之间的相互作用。1969年，阿波罗11号完成首次载人登月任务，还在少女时代的安妮·吕利耶受此激励，对科学产生了极大热情。

安妮·吕利耶拥有理论物理学和数学双硕士学位，后来转而攻读实验物理学以完成博士学位。从1986年起，她来到萨克莱核研究中心正式工作。1992年，她在隆德参加安装了欧洲第一批飞秒脉冲钛蓝宝石固态激光系统之一。2003年，她带领团队产生了170阿秒脉宽的脉冲激光，打破了世界纪录。2004年，她当选瑞典皇家科学院院士。2007-2015年，安妮还担任过诺贝尔物理学委员会的成员。

在2022年，她获得了沃尔夫物理奖。沃尔夫奖的权威性和影响力仅次于诺贝尔奖，因此今年在诺贝尔奖颁奖前，就有人预测，阿秒光学领域的研究是诺奖大热门。

在电子学和医学等领域有应用潜力

今年，与安妮·吕利耶共同获得诺贝尔物理学奖的两位科学家——皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯，也都是推动阿秒光脉冲技术快速应用与发展的重要人士。

皮埃尔·阿戈斯蒂尼是法裔美国实验物理学家，因发明了用于表征阿秒光脉冲的 RABBITT（通过双光子跃迁干涉重建阿秒跳动）技术而闻名。2001年，他成功产生并研究了一系列连续的光脉冲，其中每个脉冲持续 250阿秒。

费伦茨·克劳斯出生于匈牙利，现任维也纳技术大学教授、马克斯普朗克量子光学研究所主任等。2001年，他的研究团队产生并测量了第一个阿秒光脉冲，并用它来捕捉原子内部电子的运动，标志着阿秒物理测量技术的诞生，是当今实验阿秒物理的技术基础。他通过实验，分离出持续650阿秒的单个光脉冲。

今年物理学诺奖颁奖后，中国科学院物理研究所微信公众号发布文章，展望阿秒物理学的未来，“阿秒脉冲可用来观测并分辨物质内部不同的过程。这些脉冲已被用于探索原子和分子内部的详细物理过程，在电子学和医学等领域都有潜在应用。例如，阿秒脉冲可用于推动分子，从而发出信号，分子发出的这些信号有一种特殊的结构。这些结构好像指纹一样，可以让我们分辨发出信号的分子种类。这种技术在医疗诊断等方面有潜在的应用。”

现代快报+记者 李楠 是钟寅 于露 综合诺尔贝奖官网、新华社、“中科院物理所”微信公众号

图片来源于诺贝尔奖官网

 （校对 周露）