3 октября Анн Л’Юилье была удостоена Нобелевской премии по физике совместно с Пьером Агостини и Ференцем Краусом. Ученые представили методы, генерирующие аттосекундные1 импульсы света, что помогает изучать движение электронов в атомах и молекулах. Исследование физиков обеспечило научному сообществу новые инструменты для наблюдения динамики процессов в веществе. Ученых наградили 11 миллионами шведских крон (около 1 млн долларов).
Анн Л’Юилье преподает атомную физику в Университете Лунда в Швеции. Ее коллегами стали Пьер Агостини — франко-американский физик, почётный профессор Университета штата Огайо, а также Ференц Краус — директор Института квантовой оптики Макса Планка в Мюнхене.
Нобелевские лауреаты продемонстрировали метод создания чрезвычайно коротких световых импульсов. Их можно использовать для измерения быстрых процессов, в которых происходит движение электронов или изменение их энергии. Для изучения исследователям нужен специальный инструмент — аттосекундные импульсы лазерного излучения, которые в 1987 году обнаружила Анн Л’Юилье. Открытие ученой было следующим: женщина пропускала инфракрасный свет лазера через инертный газ2, что привело к появлению множества различных обертонов3 света. В газе наблюдалось взаимодействие атомов и лазерного излучения, которое в свою очередь вызывало обертоны: газ давал некоторым частицам дополнительную энергию, которая впоследствии изучалась в виде света.
Ранее Анн Л’Юилье в основном работала над изучением данного явления, разработкой импульсных источников и чисто фундаментальными исследованиями, в последние годы ее внимание сместилось в сторону прикладного применения. «Программа, над которой мы сейчас работаем, заключается в использовании излучения для создания изображений очень маленьких структур, которые могут быть задействованы в полупроводниковой промышленности», — сообщает ученая.
«Теперь для нас открыт мир электронов. Аттосекундная физика дает нам возможность понять механизмы, которыми управляют электроны. Наш следующий шаг — их эксплуатация», — утверждает Ева Олссон, председатель Нобелевского комитета по физике.
Нобелевские лауреаты внесли вклад в первую очередь в изучение физики атомов в мельчайших деталях. Аттосекундные импульсы можно использовать для проверки внутренней активности в веществе, например, для выталкивания молекул. Это приводит к измеряемому сигналу, который имеет уникальную структуру, похожую на отпечаток пальца, что раскрывает идентичность молекулы. Изучение данных импульсов имеет потенциал в медицинской диагностике и других областях.
Анн Л’Юилье стала одной из 4 женщин, ставших обладательницами Нобелевской премии в 2023 году, и пятой женщиной в истории, получившей эту награду в области физики. В течение последних нескольких лет число женщин-лауреатов неоднократно менялось. 2023 год характеризуется динамикой роста.
За годы существования премии награда присуждалась только 60 женщинам, в то время как количество мужчин-лауреатов составило 894 чел. Нобелевский фонд считает это серьезной проблемой, которую отчасти можно решить номинированием большего числа женщин.
- Аттосекунда — единица времени в Международной системе единиц, равной 1 на 10 в минус 18-й степени секунды (одна квинтилионная секунды).
- Инертный газ — это газ, который не подвергается химическим реакциям при заданных условиях.
- Обертон света — это световая волна с заданным числом циклов для каждого цикла лазерного излучения.