这项研究于 2023 年获得诺贝尔物理学奖，为开发能够将时间流逝“延迟”到一阿秒的“阿图显微镜”奠定了基础。这让科学家们进入了电子生命的时间尺度——让他们能够真正看到它们的运动，这在以前是梦寐以求的。该设备由亚利桑那大学创建，是第一个提供亚原子世界如此细节的设备。

运动中的单个电子的表示。图片来源：Science Advances

每秒有 1018 阿托秒。这比自宇宙大爆炸以来已经过去的几秒钟要多得多。要穿透这样的时间尺度，就意味着要更接近于满足量子科学和基础研究需求的精确测量。以前，“冻结”时间的记录是 43 阿秒。来自美国的科学家创造了一种显微镜，将其减少到 1 阿秒。

科学家们的工作依赖于诺贝尔物理学奖获得者安妮·利尔（Anne L'Huillier），费伦茨·克劳斯（Ferenc Krausz）和皮埃尔·阿戈斯蒂尼（Pierre Agostini）的成就，“这些实验方法用于产生阿秒光脉冲以研究物质中电子的动力学。 这是许多科学团队的梦想，事实上，这只是时间问题。似乎美国人是第一个制造“阿秒”显微镜的人，这并不排除其他国家出现类似设备的可能性。

“attomicroscope”框图

科学家们在《科学进展》杂志上的一篇文章中描述了该设备的工作原理。紫外线激光脉冲被馈入该装置。激光从光电阴极中敲出超快电子脉冲。另外两个激光脉冲通过第二个通道提供，其中一个是偏振的，第二个用作泵浦，用于“激活”样品中的电子。偏振脉冲会频闪快速电子脉冲，这为在显微镜输出端以物质电子动力学的衍射图案形式记录的测量值提供了一个参考点。

使用这种技术，该团队能够产生仅持续一阿秒的电子脉冲，使他们能够观察到电子的超快运动，这通常是不可能看到的。研究人员表示，这一突破可能在量子物理学、化学和生物学中有所应用。