2、世界上最短的脉冲光

无论你如何凝视它，你终将无法看到它的存在。今年6月份，研究人员找到了建立迄今世界上最短暂脉冲光的方法，所建立的脉冲光只能持续80阿秒（1阿秒为10的-18次方秒，飞秒的千分之一）长。在此之前，由于激光脉冲太短，而无法捕捉到该激光脉冲的图像。

负责该项研究的是德国马普量子光学研究所的埃利弗舍瑞奥斯－古尔利马基斯（Eleftherios Goulielmakis）和他的研究同事。他们制造光脉冲的方法是将相对更长（实际上也很短，只有2.5飞秒）的激发脉冲射向氖气云，受激的氖原子会以极紫外光（EUV）短脉冲的形式释放出能量。

需要指出的是，激发脉冲只包含一两个光波振动，因此其中蕴藏着紧密的能量冲击。为了实现这一点，研究人员利用了一种名为“啁啾反射镜”（chirped mirror）的装置，这种多层镜能够优化色散补偿，使处于脉冲前端的光子比较慢的后方光子传播更远的距离，这使“反射标记”有时间追上，从而创造出紧密的光子“包裹”，几乎在同一时间击中氖原子。

为了确证源自氖原子的闪光到底有多短，古尔利马基斯等人将它们作为激发光，引入第二团氖气云。受激氖原子释放的电子被用作“闪光枪”（flashgun），照亮了一些初始的2.5飞秒激发脉冲。他解释说：“只有以（比2.5飞秒）更短的时间取样，才能让它们变得可见。”

通过纪录穿过脉冲的电子能量，研究人员得到了初始激光束的侧面图（如图），这有些类似于径赛中的终点摄影图像（photo-finish image）。利用电脑进行图像分析的结果表明，激发这些电子的新创造光脉冲持续时间仅有80阿秒，这是迄今为止的最短纪录。此前的记录为2007年创造的130阿秒。英国帝国理工学院的乔纳森－马拉古斯（Jonathan Marangos）表示，“从130到80是重要的一大步，”新的研究成果可以让科学家对较大原子的电子运动进行成像，而“任何对微观世界更好的理解都将对整个科学领域产生影响。”

古尔利马基斯未来的打算是创造24阿秒的光脉冲，这是原子单位的时间（氢原子电子从轨道一端到另一端的时间）。而马拉古斯则认为，更短的仄秒（zeptosecond，千分之一阿秒）也是有可能实现的，它将能够成像原子核内部粒子比如质子的运动。