Аттосекундный секундомер для электронов экспресс
Электрон в атоме похож на теннисиста, который ждёт подачу. Световая вспышка — это мяч, летящий со скоростью, которую невозможно разглядеть глазом. Новый прибор ловит момент, когда ракетка касается мяча, с точностью, о которой раньше не мечтали. Установка использует два лазерных луча: один бьёт по атому, второй служит секундомером. Их синхронизация настолько точна, что дрожание не превышает 45 аттосекунд — это как если бы два бегуна на стометровке финишировали с разницей в одну триллионную долю секунды.
Когда ультрафиолетовый импульс выбивает электрон, тот не стартует сразу. Между ударом света и вылетом есть задержка — как пауза между свистком судьи и первым шагом спринтера. Эта задержка зависит от того, в каком состоянии находится электрон. Меняя фазу лазерного импульса, физики видят, как колеблется число вылетевших электронов. По этим колебаниям можно вычислить, сколько времени электрон «раздумывал» перед стартом.
Точность 45 аттосекунд достигнута благодаря активной стабилизации: интерферометр следит за дрожанием лучей и подстраивает их положение. Это как если бы два музыканта в оркестре играли в унисон, а дирижёр слышал малейшее расхождение и мгновенно поправлял. Теперь можно измерять, как электроны разных атомов по-разному реагируют на свет. Такие данные нужны для создания электроники будущего, где переключение состояний происходит за аттосекунды.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2603.27477
We present the development and implementation of an experimental setup designed to investigate attosecond photoionization delays using a dual-sideband RABBITT (Reconstruction of Attosecond Beating By Interference of Two-Photon Transitions) technique. The setup utilizes an attosecond extreme ultraviolet source from high-harmonic generation driven by a carrier-envelope-phase-stabilized Ti:sapphire laser centered at 800 nm. The extreme ultraviolet radiation is synchronized with a 1200 nm infrared probe pulse generated via a non-collinear optical parametric amplifier. Active delay stabilization by means of a spectrally resolved interferometer signal achieves 45 as root-mean-square timing precision and enables the observation of sideband oscillations. Taking advantage of the dependence of the sideband signal on the carrier-envelope phase of the driving field, we report sideband-yield oscillations as a function of this parameter.
Аттосекунда относится к секунде так же, как секунда относится к возрасту Вселенной — примерно 13,8 миллиарда лет.
В романе Грега Игана «Город перестановок» люди живут в симуляции, где время можно замедлять до бесконечности. Аттосекундная физика — первый шаг к тому, чтобы увидеть мир на таких масштабах.