Pred kratkim je raziskovalna skupina Xiao-Jun Liuja na Inštitutu za natančno merjenje (IPM) dosegla pomemben napredek na področju atosekundne fizike. Ekipa je predlagala novo shemo, imenovano "polarizacijska vrata attosecond", ki uresničuje ultrahitro zaznavanje dinamike korelacije elektronov v močni atomski ionizaciji, ki jo poganja laser. Rezultati so bili objavljeni v Physical Review Letters, vodilni fizikalni reviji, in izbrani kot predlog urednikov.
Razkrivanje zakonov elektronske dinamike v materiji na atosekundni časovni skali je pomembna fizikalna osnova za prepoznavanje in razumevanje številnih ultrahitrih fotofizikalnih in fotokemičnih procesov v naravi. Iz tega razloga so Nobelovo nagrado za fiziko leta 2023 podelili trem znanstvenikom, ki so izjemno prispevali k raziskavam na področju atosekundne fizike. Med številnimi spektroskopskimi tehnikami za atosekundne meritve ponuja tehnika atosekundne kotne črte (znana tudi kot "atosekunda") edinstveno sredstvo za raziskovanje atosekundnih elektronskih dinamičnih procesov zaradi svoje samoreferenčne lastnosti - atosekundno časovno ločljivost je mogoče doseči z uporabo femtosekundnega laserja impulzov brez uporabe atosekundnih svetlobnih impulzov. "Atosekunda" zagotavlja edinstveno sredstvo za globoko raziskovanje dinamike atosekundnih elektronskih procesov. Tehnika "atosekunde" je bila uspešno uporabljena za merjenje časa tuneliranja elektronov z močnim poljem, časovne zakasnitve ionizacije dveh elektronov pri zaporedni dvojni ionizaciji itd. Vendar pa tradicionalne tehnike "atosekunde" ni mogoče neposredno uporabiti za bolj zapletene fizikalne procese kot je korelacija elektron-elektron, zaradi uporabljenega eliptično polariziranega optičnega impulza. -elektronska korelacija in drugi kompleksnejši fizikalni procesi.
Da bi rešili to težavo, je raziskovalna skupina Xiaojun Liu predlagala "atosekundno" shemo, ki temelji na laserskih impulzih "polarizacijskih vrat", in jo uspešno uporabila za sprotno zaznavanje dinamike korelacije elektron-elektron v atomski dvojni ionizaciji z močnim poljem. procesov. Zaznavanje dinamike korelacije elektron-elektron v realnem času pri atomski dvojni ionizaciji z močnim poljem. Na podlagi predhodno vzpostavljenega in razvitega femtosekundnega laserskega sistema s fazno stabilizacijo nosilne ovojnice je raziskovalna skupina uspešno sintetizirala ultrakratke optične impulze "polarizacijskih vrat" z natančnim nadzorom časovne zakasnitve in faze nosilne ovojnice dveh žarkov z levo rotacijo in desno rotacijski krožno polarizirani femtosekundni laserski impulzi, ki realizirajo eliptično polarizacijo laserskih impulzov v atosekundni časovni natančnosti in natančnem nadzoru. Stanje eliptične polarizacije laserskega impulza je mogoče natančno nadzorovati v atosekundni časovni natančnosti. V primerjavi z enojnim eliptično polariziranim optičnim impulzom, ki se običajno uporablja v prejšnji atosekundni tehnologiji, lahko ultrakratek impulz "polarizacijskih vrat" ne le učinkovito pripravi korelacijsko stanje elektronov in spodbudi korelacijsko emisijo elektronov v polarizacijskem območju blizu njegovega središča, ampak tudi ohrani značilnost visoko natančnega vzorčenja časa emisije elektronov v atosekundnih kotnih trakovih. Raziskovalna skupina je uporabila močno polje atoma argona za vzorčenje časa emisije elektronov. Raziskovalna skupina je uspešno prikazala tehniko "atosekunde polarizacijskih vrat" s preučevanjem korelirane časovne razlike izpusta elektronov med dvojno vzbujenimi stanji, ki jih ustvari proces dvojne ionizacije z močnim poljem atomov argona kot primer. Študija kaže, da se ionizacija dveh povezanih elektronov v dvojno vzbujenem stanju v glavnem izvaja prek dveh različnih kanalov, tehnika "polarization gate a second" pa natančno meri časovno razliko ionizacije med dvema povezanima elektronoma, ki ustrezata različnima kanaloma, ki sta 234 (±22) arsek oziroma 1043 (±73) arsek.
