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.
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.