北京時間10月3日傍晚，瑞典皇家科學院3日宣布將2023年諾貝爾物理學獎授予皮埃爾·阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)、費倫茨·克勞斯(Ferenc Krausz) 和安妮·盧利爾(Anne L’Huillier)，"以表彰用于研究物質中電子動力學的產生阿秒光脈沖的實驗方法”。

我們第一時間聯系了WLA青年科學家代表、華東師范大學精密光譜科學與技術國家重點實驗室吳健教授，邀請他為我們解讀阿秒。

即將于11月6日開幕的第六屆世界頂尖科學家論壇期間，吳健教授也將參加論壇活動并分享自己最新的研究成果。

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Q：2023年諾貝爾物理學獎的結果揭曉了，您有什么感想？

A：高興、激動！阿秒是一個非常前沿的領域，是諸多頂尖技術與科學的結晶，也是人類探索自然的最前沿之一。

Q：能否深入淺出地向公眾介紹一下“阿秒”？

A：1阿秒=10^-18秒，相當于把1秒分成10億份，然后把其中1份再分成10億份，也就是1阿秒相當于1秒的10億分之一的10億分之一秒。1秒之于1秒，如同1秒之于 317.1 億年，大約是宇宙年齡的2倍。這是人類目前能觸及的最短的時間尺度。阿秒打開了原子分子內部電子運動時間過程測量的大門，基于相關過程的認識進一步推動了電子極端超快運動阿秒時間精度的操控。

眾所周知，微觀結構決定物質的宏觀屬性，其精密測量與控制是人類認識自然的重要基礎，也是開拓科學前沿、突破重大應用的關鍵。

從顯微鏡的發明到X射線衍射技術的發展，極大地提高了人們探索自然的能力，但主要集中在穩態信息的獲得，而微觀世界則是一個超快的動態演化的過程。例如分子內原子核的運動通常在皮秒或飛秒的時間尺度，對應于分子結構的變化和相互作用，其背后的根本原因是電子阿秒時間尺度的運動。因此在其特征的時間和空間尺度上，實現微觀世界動態演化過程的測量與調控，是理解物理機制、實現調控不可或缺的手段，不僅將揭示新穎的物理現象和機制，而且也將為新材料與結構設計提供新思路。

Q：能否介紹一下您本人以及國內目前在該領域的研究情況？

A：我的博士論文就是亞飛秒（即阿秒）脈沖的產生與控制的研究，讀研究生期間第1篇學術論文就是關于亞飛秒脈沖的產生，發表在Optics Letters期刊。這些年我在華東師大的課題組發明了阿秒符合探測、阿秒自參考分子鐘等多項技術，圍繞原子分子內電子阿秒時間動力學的精密測量和相干調控開展前沿探索。我們國內目前有多個課題組在阿秒領域有深入的研究，例如華東師大、上海光機所、北京物理所、西安光機所、華中科大、國防科大、吉林大學、北京大學、武漢精測院等等，做出了多項有重要影響力的工作。

Q：阿秒光脈沖未來會有其他的應用可能嗎？

A：阿秒目前主要應用在原子分子體系內電子極端動力學的科學研究，后面還有很多值得探索的領域，例如相比于飛秒化學的阿秒化學、阿秒與微納體系、以及阿秒與量子信息領域的交叉融合。阿秒從科學前沿走向更為廣泛的應用，不僅深化人們對自然世界的認識，還將不斷改變人們的生活。

編 輯 | 秣 馬

責 編 | 小 文

科學支持 |辛茂鑫

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