Ученые из Университета Констанца сгенерировали один из самых коротких сигналов, когда-либо созданных человеком. Используя пары фемтосекундных световых импульсов от лазера, они создали электронные импульсы длительностью около 5 аттосекунд.
Этот прорыв, предлагающий более высокое временное разрешение, чем световые волны, открывает путь к наблюдению сверхбыстрых явлений, таких как ядерные реакции. Подобно водным волнам, световые волны могут также накладываться, создавая стоячие или бегущие гребни и впадины волн.
Ученые выбрали углы падения и частоты таким образом, чтобы распространяющиеся электроны, летящие со скоростью половины скорости света, перекрывались с оптическими гребнями и впадинами волн точно такой же скорости. Так называемая пондеромоторная сила затем толкает электроны в направлении следующей впадины волны.
Таким образом, после короткого взаимодействия генерируется серия электронных импульсов, которые чрезвычайно коротки по времени - особенно в середине поезда импульсов, где электрические поля очень сильны. На короткое время временная продолжительность электронных импульсов составляет всего около 5 аттосекунд.
Чтобы понять этот процесс, исследователи измеряют распределение скорости электронов, которое сохраняется после сжатия. По словам физика Йоханнеса Турнера, это квантово-механическая временная суперпозиция электронов с самими собой после испытания того же ускорения в разное время.
Этот эффект актуален для квантово-механических экспериментов, например, по взаимодействию электронов и света. По мнению профессора физики Петера Баума, эти результаты по-прежнему явно являются фундаментальными исследованиями, но он подчеркивает большой потенциал для будущих исследований. Их новое двухфотонное сжатие позволяет им войти в новые измерения времени и, возможно, даже снять ядерные реакции.
📝 DOI: 10.1038/s41567-023-02092-6
🧬Интересное в науке. Telegram🧬
#физика #фемтосекундный #аттосекундный #лазеры #электронныеимпульсы #ядерныереакции #сверхкороткиеимпульсы
