Найден новый инструмент для аттофизики
Предложена новая схема исследования сверхбыстрых процессов: аттосекундные явления можно изучать и без аттосекундных импульсов.
Физика сверхбыстрых явлений, изучающая процессы перестройки электронных облаков внутри отдельно взятого атома, не так давно перешагнула фемтосекундный рубеж (1 фс =
|
Основной инструмент для таких исследований — столь же короткие (длительностью в доли фемтосекунды) импульсы электромагнитного излучения. Однако получение таких импульсов — весьма нетривиальная техническая задача. И вот на днях вышло исследование (O. Smirnova, V. S. Yakovlev, M. Ivanov, Phys. Rev. Lett. 94, 213001, 2 June 2005), в котором утверждается, что получать столь короткие импульсы не так уж и необходимо. Авторы работы продемонстрировали, как с помощью пробных импульсов длительностью в две фемтосекунды можно изучать перестройку электронных оболочек, длящуюся всего лишь десятые доли фемтосекунды!
На первый взгляд, это столь же невероятно, как и измерение, например, частоты взмаха крылышек комара с помощью обычных наручных часов. Однако в статье речь идет о довольно специфическом явлении —двухэлектронной ионизации атома с фиксированной полной энергией двух вылетевших электронов (такое происходит, например, при Оже-эффекте).
В этом случае поведение двух электронов очень сильно скоррелировано, причем не только по времени вылета и по энергии, но и благодаря специфическому квантовомеханическому «запутыванию» двух электронов (подробнее про запутанные состояния микрочастиц см. [2]). Именно изучая скоррелированные спектры двух электронов и «измеряя» фазу квантовых корреляций, авторы исследования смогли добиться столь впечатляющей чувствительности.
Пока эта идея изложена лишь на бумаге, однако исследователи не видят существенных препятствий для ее реализации в виде действующей установки в самом ближайшем будущем. Реализация этой идеи, безусловно, послужит толчком к еще более бурному развитию аттофизики.
См. также:
[1] Первые шаги аттофизики — популярная статья на Scientific.ru
[2] О запутанных состояниях читайте популярные заметки на Scientific.ru Запутанные состояния в быту и на производстве, От квантового к классическому и более подробную статью Запутанные квантовые состояния атомных систем в журнале «Успехи физических наук»
Игорь Иванов
Получение аттосекундных импульсов — сложнейшая техническая задача, однако в некоторых случаях можно обойтись и без них (изображение со страницы www-drecam.cea.fr/spam/athemes/atto/atto-pulses.htm)