Команда под руководством доктора Кристиана Брамса из Университета Хериота-Уатта в Эдинбурге (Шотландия) получит финансирование ЕС в размере €2,3 миллиона. Целью финансирования является разработка нового источника света для аттосекундных лазерных импульсов. Эта разработка призвана закрыть пробелы в технологии, за которую ученые получили Нобелевскую премию.
На выполнение задачи у команды есть пять лет. Новый источник света (излучающий электромагнитную энергию в видимой области спектра объект) для чрезвычайно быстрых лазерных импульсов должен позволить регистрировать самые быстрые процессы в природе в реальном времени со скоростью одна аттосекунда.
Аттосекунда равна одной триллионной секунды. Эта невероятно маленькая единица времени используется в основном в физике, особенно в квантовой механике и лазерной спектроскопии, для измерения чрезвычайно быстрых явлений, таких как поведение электронов.
Использование технологии, способной генерировать аттосекундные лазерные импульсы, могло бы позволить увидеть некоторые из самых быстрых процессов в природе, например, то, как растения поглощают солнечный свет.
В основе проекта лежат работы Пьера Агостини, Ференца Крауша и Анны Л'Юлье. Группа получила Нобелевскую премию по физике в 2023 году. Однако эта работа также выявила критический недостаток в их аттосекундной технологии: она не может видеть всего.
Именно исправление этого недостатка и является целью нового исследования, как утверждает доктор Кристиан Брамс. В интервью Scitechdaily он сказал:
«Именно над этим мы и будем работать – выйдя далеко за пределы обычных лазерных источников, чтобы сосредоточиться на фундаментальных исследованиях».
Доктор Брамс добавляет, что многие из наиболее важных прорывов в истории науки «стали возможными благодаря наблюдению за природой в масштабах, далеко выходящих за пределы человеческого восприятия».
Идея Брамса состоит в том, чтобы создать новый тип лазерного света, который имитирует естественный солнечный свет, но с чрезвычайно короткими вспышками. Недостаток нобелевского проекта в том, что представленная там технология также может генерировать чрезвычайно короткие световые импульсы – но только в ультрафиолетовом или рентгеновском диапазоне.
Это явное ограничение, говорит доктор Брамс. Можно сделать «неподвижные изображения некоторых из самых быстрых микроскопических процессов в молекулах и материалах». Однако в природе будет задействован «солнечный свет, а не длины волн, используемые в лабораторных экспериментах».
Таким образом, цель команды состоит в том, чтобы «генерировать лазерные импульсы с такой же чрезвычайно короткой длительностью, как и обычные аттосекундные источники, но с теми же ультрафиолетовыми и видимыми длинами волн, которые мы получаем от Солнца». Кроме того, «знания о сверхбыстрых процессах напрямую связаны с другими областями, такими как фотохимия или материаловедение».
Брамс продолжил разработку и строительство прототипов. Его проект входит в число 50 других проектов в Великобритании, получивших в этом году стартовый грант Европейского исследовательского совета. Он хочет поддержать передовые исследования в различных областях.
Доктор Брамс рад, что его проект получил финансирование, и отмечает, что процент успеха при подаче заявки на финансирование ЕС составил всего 14 процентов. Это означает, что его предложение «официально является одним из самых динамичных и захватывающих исследовательских проектов в Европе».