有助半導體及量子材料開發 研阿秒光脈衝3科學家獲諾物理學獎

本年度諾貝爾物理學獎昨公布，由3位分別來自美國、德國及瑞典的科學家阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)、克勞斯(Ferenc Krausz)以及呂利耶(Anne L’Huillier)共同獲得，以表揚其把產生「阿秒光脈衝」(attosecond pulses of light)的實驗方法，用於研究物質的電子動態的貢獻。3人將分享1,100萬瑞典克朗(約777萬港元)獎金。

瑞典皇家科學院的公報，以蜂鳥拍翼來講解今次獲獎的物理學貢獻，指蜂鳥每秒可拍翼80次，人類若單憑感官，只能聽到聲音和模糊動作，因事發過程太快，無法觀察。因此人類需使用高速攝影和閃光燈技術，來捕捉這些極短暫的瞬間，而快門必須快過目標本身的動作。

物質中的電子(electron)動態及相互作用，較蜂鳥拍翼快上無數倍，科學家一直想突破「快門」極限以作觀察，1980年代最短脈衝只到「飛秒」(femtosecond、10的負15次方秒)，如今可做到10的負18次方秒，亦即「阿秒」(attosecond)。

阿秒光脈衝如「非常短的快門」

今年物理學獎得主的貢獻，是他們的實驗產生了非常短、以阿秒為測量單位的光脈衝、即阿秒光脈衝，可用於提供原子和分子內部過程的圖像，使我們能研究過去無法追蹤的極快速過程。阿秒脈衝光猶如「非常短的快門」，為人類提供探索原子和分子內部的電子世界的新工具，「現在我們可以打開通往電子世界的大門」。

1987年，呂利耶發現當她將紅外線激光透過一種氣體傳遞時，會產生許多不同的光波頻率，之後一直在探索此現象，為後續的突破奠定基礎。2001年，阿戈斯蒂尼成功製造並研究一系列連續的光脈衝，每個脈衝只持續250阿秒。克勞斯則致力於另一種實驗，可以使每個光脈衝持續650阿秒。今次獲獎的研究成果，使以前無法追蹤的快速過程研究成為可能，在許多不同領域有潛在應用，如電子學中了解和控制電子在材料中的行為，有助半導體工業及新的量子材料開發，亦可在醫學診斷中用於識別不同分子。呂利耶是女科學家，對獲獎感到很高興，並直言「意義重大」。

原文刊登於 AM730 https://www.am730.com.hk/國際/有助半導體及量子材料開發-研阿秒光脈衝3科學家獲諾物理學獎/403284?utm_source=yahoorss&utm_medium=referral