美國(guó)中弗羅里達(dá)大學(xué)（UCF）一個(gè)研究小組9月5日（北京時(shí)間）表示，他們?cè)斐隽藘H67阿秒（1阿秒=10－18秒）的極紫外激光脈沖，這是迄今為止最短的激光脈沖，之前紀(jì)錄是80阿秒。該技術(shù)有望帶來(lái)一種新工具，幫助科學(xué)家研究亞原子世界和迄今未知的量子力學(xué)行為。這一成果也標(biāo)志著近4年來(lái)激光脈沖領(lǐng)域的首個(gè)重大突破。研究結(jié)果提前發(fā)表在《光學(xué)通信》網(wǎng)站上。

該成果的非凡意義還在于他們并沒(méi)有使用特殊設(shè)備，如英里級(jí)的粒子加速器、體育場(chǎng)那么大的圓形同步加速器。UCF物理系教授常增虎（音譯）和光學(xué)與光子學(xué)院同事們?cè)谠撔８チ_里達(dá)阿秒科技（FAST）實(shí)驗(yàn)室，利用迄今最強(qiáng)激光在更小空間進(jìn)行了高水平的研究。

常增虎的小組發(fā)明了一種叫做“雙光柵”的技術(shù)，能將極紫外線以特殊方式切斷，在盡可能最短的光脈沖內(nèi)凝聚大量能量。除了生成了激光脈沖，他還制造了迄今最快的攝像機(jī)對(duì)光脈沖進(jìn)行了檢測(cè)。

 “該研究造出了迄今最短的激光脈沖，為理解亞原子世界打開(kāi)新的大門，讓我們看到電子在原子、分子中的運(yùn)動(dòng)，跟蹤化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。”UCF理學(xué)院院長(zhǎng)、物理學(xué)家邁克爾·約翰遜說(shuō)，“設(shè)想一下，現(xiàn)在我們可能看到量子力學(xué)過(guò)程了，這是令人震撼的。”

量子力學(xué)是研究微觀物理學(xué)，尤其是微觀水平的能量和物質(zhì)。這一技術(shù)能幫助科學(xué)家理解構(gòu)成世界的最小物質(zhì)是怎樣運(yùn)作，還能幫助研究在特殊物理、生理過(guò)程中，如數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程、治療癌癥或診斷疾病時(shí)遞送標(biāo)靶藥物的過(guò)程中是如何利用能量的。

2001年時(shí)，科學(xué)家首次演示了阿秒級(jí)脈沖。自那時(shí)起，全世界科學(xué)家就在致力于制造這種最短脈沖激光，以往紀(jì)錄是2008年德國(guó)馬克斯·普朗克研究院創(chuàng)造的80阿秒脈沖。“自50多年前發(fā)明激光以來(lái)，人們對(duì)激光脈沖的要求越來(lái)越短。” UCF光學(xué)與光子學(xué)中心院長(zhǎng)巴哈·薩雷說(shuō)，“最新進(jìn)展不僅讓中弗羅里達(dá)大學(xué)躋身該領(lǐng)域前沿，也為人們打開(kāi)了研究超快動(dòng)態(tài)原子現(xiàn)象的新視野。”

總編輯圈點(diǎn)

研究小尺度世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，需要“超小號(hào)工具”。要干預(yù)和觀察那些稍縱即逝的現(xiàn)象，就需要能量集中在極短時(shí)間的光脈沖。如果人們制造不出相應(yīng)的光學(xué)機(jī)器，就沒(méi)辦法監(jiān)測(cè)單個(gè)粒子，只能對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)做出統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的描述；而在人們腦海中，基本粒子世界也只能是全景圖，而不是精細(xì)的工筆畫。美國(guó)研究小組的成果，讓科學(xué)家向著觀察量子尺度的運(yùn)動(dòng)又走近了一步。微觀世界不為人知的景色，有望在極短激光的照射下現(xiàn)出真相。