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诺奖得主吕利耶沪上开讲:阿秒相机,捕捉电子的微观世界

综合 2026-04-22 22:29:54

  近日,在复旦大学举行的第十四期“浦江科学大师讲坛”上,2023年诺贝尔物理学奖得主、瑞典隆德大学教授安妮·吕利耶受邀作报告,这是她首次到访中国。她凭借阿秒光脉冲相关研究获奖,该成果被称作世界上最快的相机,为人类观测微观电子运动打开新窗口。

  吕利耶介绍,阿秒是10的负18次方秒,1阿秒与1秒的比例,相当于1秒与宇宙年龄的比例。氢原子中电子绕核运动一周仅需150阿秒,飞秒尺度无法清晰捕捉电子动态,阿秒光脉冲如同超快闪光灯,成为观测电子运动的关键工具。

  上世纪80年代末,吕利耶在实验中用红外激光照射气体,意外发现高次谐波现象,气体产生的极紫外光泛音叠加,形成阿秒级光脉冲。这一发现突破了超快光科学的瓶颈,目前实验室已能获得短于20阿秒的光脉冲。

  阿秒技术实现了从飞秒到阿秒的观测跨越,推动第二次超快革命,让光电效应中电子的发射过程从理论概念变为可测量的物理现象。这项技术不仅助力破解高温超导、量子材料等物理难题,还可应用于生物医学观测、半导体纳米级检测等领域,推动人类从被动观察微观世界走向主动操控。

  从事该领域研究近40年,吕利耶表示,不断学习新事物是自己的科研动力。她重视教学,认为教学能激发青年学子的科学热情。她分享科研心得时提到,实验与理论不符并非失败,意外现象往往是新发现的入口,高次谐波正是意外实验结果带来的突破。

  对于阿秒技术的应用前景,吕利耶认为,相关技术已在部分领域落地,但大规模推广仍需时间。她鼓励学生跨地域深造,拓展科研思维,并寄语女性积极投身科学事业,坚持探索。

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