Mardi soir, heure de Pékin, l'Académie royale des sciences de Suède a tenu une conférence de presse pour annoncer que le prix Nobel de physique 2023 serait attribué à l'Université d'État de l'Ohio.Pierre Agostini, Institut Max Planck d'optique quantique et Université de MunichFerenc Krausz et Université de Lund, SuèdeAnne L’Huillier, trois scientifiques, en reconnaissance de leurs contributions à la lumière pulsée attoseconde.
(Source : Académie royale des sciences de Suède)
Avant la remise des prix, l'industrie s'attendait généralement à ce que la physique attoseconde soit un sujet brûlant cette année. Comme la "Girouette du Prix Nobel",L'année dernière, le prix Wolf de physique a également été décerné à Ferenc Clausius, Anne Ruillier et au professeur Paul Corkum de l'Université d'Ottawa pour leurs « contributions pionnières à la science des lasers ultrarapides et à la physique de l'attoseconde ».
Il convient de mentionner que Ruilier estCinquième femme scientifique dans l'histoire du prix Nobel de physique, lorsque le comité d'organisation l'a appelée mardi pour l'informer de son prix, elle enseignait à l'école et a appuyé plusieurs fois sur son appel.
Comme la seconde que nous connaissons, l'attoseconde est également une unité de temps, mesurée en 10⁻¹⁸ secondes (0,000000000000000001 secondes), ce qui est suffisant pour montrer à quel point l'intervalle est court. Les responsables du prix Nobel ont déclaré :Les trois scientifiques ont démontré une méthode permettant de créer des impulsions lumineuses extrêmement courtes qui peuvent être utilisées pour mesurer les processus rapides par lesquels les électrons se déplacent ou modifient leur énergie. Les électrons se déplacent très rapidement et étaient autrefois considérés comme des « mouvements introuvables ». La physique attoseconde brise cette impossibilité.
(Source : Institut de physique, Académie chinoise des sciences, compte officiel WeChat « China Optics »)
Tout commence parTout a commencé en 1987, lorsque Anne Ruillier a découvert que lorsque la lumière laser infrarouge traverse des gaz rares, de nombreuses nuances de lumière différentes sont produites. Ils sont provoqués par l'interaction du laser avec les atomes du gaz, qui donne à certains électrons une énergie supplémentaire, qui est ensuite émise sous forme de lumière. Ruillier a ensuite continué à explorer ce phénomène, jetant ainsi les bases de percées ultérieures.
En 2001, Pierre Agostini a généré et étudié avec succès une série d'impulsions lumineuses continues,Chaque impulsion ne dure que 250 attosecondes. Au même moment, Ferenc Clausius, dans un autre type d'expérience, réussit à isolerUne seule impulsion lumineuse peut durer 650 attosecondes, ce qui permet à la largeur de l'impulsion lumineuse d'atteindre des niveaux attosecondes. Les efforts de ces scientifiques ont également permis aux humains d’étudier divers processus physiques, chimiques et biologiques sur des échelles de temps extrêmement courtes et ont démontré leur valeur potentielle dans des domaines tels que la médecine et la fabrication industrielle.
(Aperçu du dispositif expérimental, source : Comité d'organisation du prix Nobel)
Eva Olson, présidente du comité de sélection du prix Nobel de physique, a commenté : «Nous pouvons désormais ouvrir la porte au monde électronique. La physique attoseconde nous donne l’opportunité de comprendre les mécanismes régis par les électrons, et la prochaine étape consistera à les exploiter. "
La physique attoseconde consistant à « prendre des photos du mouvement des électrons »
Lorsqu’ils expliquent le rôle des impulsions lumineuses ultracourtes, l’exemple préféré des scientifiques est « l’obturateur de la caméra ». Des impulsions de différentes tailles correspondent exactement à la « vitesse d’appui sur le déclencheur ». Dans les années 1980, les humains ont poussé la largeur des lasers à impulsions jusqu'au domaine femtoseconde, leur permettant ainsi de déverrouillerObservation du mouvement moléculaire et atomique, tandis que le laser attoseconde permet aux humains d'observerLe mouvement des électrons dans les molécules et les atomes.
Bob Rosner, président de l'American Physical Society et professeur à l'Université de Chicago, a expliqué :Tout comme la construction d'une maison, on peut observer l'érection progressive des fondations, des murs et du toit, et l'assemblage des molécules a également cet ordre. Le laser attoseconde nous permet d'observer le processus d'assemblage moléculaire.
Dans les domaines d'application pratiques, les lasers attosecondes ont également une valeur d'application exceptionnelle dans de nombreux domaines. Par exemple, ils peuvent afficher une résolution plus élevée en imagerie médicale, et la « chirurgie femtoseconde (correction de la vision) » que les investisseurs connaissent très bien devrait également améliorer encore la précision de la coupe. Elle présente également un grand potentiel dans les domaines des matériaux optiques, des semi-conducteurs, etc. Puisque la physique attoseconde étudie le mouvement des électrons, on peut dire que tout dans le monde peut passer à un niveau supérieur grâce à cette technologie.
(Perspectives d'application du laser attoseconde dans certains domaines)
Le prix de physique est également le deuxième prix Nobel décerné cette année.Le prix Nobel de chimie de cette année sera décerné demain à la même heure.