Традиционално, првог уторка у октобру Нобелов комитет је објавио имена добитника Нобелове награде за физику. Лауреати престижне награде за 2023. годину су Пјер Агостини са Универзитета Охајо у САД, Ференц Крауз са Макс Планк института за квантну оптику у Немачкој и Ани Л’Улије, професорка на Универзитету Лунд у Шведској. Како се у саопштењу наводи, награда им је додељена за “експерименталне методе које генеришу атосекундне импулсе светлости за проучавање динамике електрона у материјалима”.
Наиме, троје научника је успело да створи екстремно кратке импулсе светлости који могу бити нов алат за проучавање електрона с обзиром да се промене и процеси у електронима одигравају неухватљиво брзо.
„Генерација атосекундних светлосних импулса је омогућена првенствено развојем савремених и комплексних извора зрачења као што су ласери на слободним електронима и експерименталне поставке за генерацију виших хармоника“, објашњава др Александар Крмпот из Лабораторије за биофизику Института за физику у Београду.
Промене у електронима се дешавају у временским размацима који се мере атосекундама, а атосекунда траје милијарду милијарди пута краће од једне секунде.
Изазов је произвести овако кратке импулсе, а како др Крмпот објашњава, фундаментална ограничења импулса светлости (па и атосекундног) су централна таласна дужина и такозвана ширина спектра на којима се имплуси генеришу. Наиме, импулс не може бити краћи од једног периода зрачења.
„За таласну дужину 800 nm, што је бликса инфрацрвена област, добијамо минималну дужину трајања импулса око 2,5 fs (типична таласна дужина комерцијалних fs ласера који имају дужину трајања импулса око 100 fs, два таква се користе у нашој Лабораторији за биофизику) док је на таласној дужини од 30 nm минимална могућа дужина трајања импулса 100 fѕ“, каже др Крмпот.
У генерацији атосекундних светлосних импулса битна је вакуумска техника, а др Крмпот објашњава да је то зато што је реч о таласним дужинама које су у домену вакуумског УВ зрачења и меког Х зрачења.
Атосекундне импулсе светлости зато могу бити добар алат, а примене се могу наћи у електроници, медицини и другим областима. „Они отварају врата ка проучавању брзих процеса у разним областима физике са временском резолуције која је реда дужине трајања импулса“, каже др Крмпот и додаје је реч о веома комплексним експериментима који се углавном своде на такозване пумпа-проба експерименте. „На узорак стижу заједно један атосекудни импулс и најчешће један fs импулс из комерцијалног ласера у блиској инфрацрвенмој области. Прецизном контролом кашњења једног импулса у односу на други и узастопним понављањем експеримента у којем се постепено увећава то кашњење, могуће је у времену мапирати одређени брзи процес“, објашњава др Крмпот.