2023年诺贝尔物理学奖颁发给 Anne L＇Huillier 和她的两位同事 Pierre Agostini 和Ferenc Krausz。就在近日，贝特霍尔德·莱宾格基金会（Berthold Leibinger Stiftung）授予了这位核物理学家 Berthold Leibinger 未来奖。在一次独家采访中，刚刚获得诺贝尔物理学奖的 Anne L＇Huillier，向我们阐述了阿秒激光脉冲的研究历程。
Q：L＇Huillier教授，如果您在烧烤聚餐时，有人问你是做什么工作的，你会怎么回答？
L＇Huillier：通常我会说，我主要从事激光物理学和原子物理学的研究工作。我们的团队可以用非常非常短的激光脉冲来照明，从而可以拍摄移动速度极快的一些过程，例如那些涉及电子的运动过程。你可以理解为普通相机的闪光灯的作用。
Q：你说的 ＂非常非常短 ＂是指……？
L＇Huillier：只有几个阿秒长的激光脉冲。
Q：能简要的描述一下阿秒吗？
L＇Huillier：其实这很难描述清楚。我觉得如果打个比方可能更容易理解一些：1阿秒对于1秒来说，就像1秒对于宇宙的总年龄（140亿年）一样。但我不太确定，这种描述对你理解阿秒是否真的有帮助。
Q：好吧，可能有一点帮助。
L＇Huillier：我们总会习惯性的有这样一种感觉：阿秒无法用人们可以理解的时间去感受。不过幸运的是，我们可以借助数学和科学理论的抽象方法以及实验去验证它，并由此得知：1阿秒＝10－18秒。此外，比思考一个阿秒的长度更有趣的问题是，我们为什么想得到这么小的时间尺度。
Q：所以，我们为什么需要阿秒长度的脉冲呢？
L＇Huillier：因为自然界中的某些过程如此之快，以至于我们只能借助阿秒光脉冲来测量它们，其中最重要的就是电子的运动。闪光越快，即光脉冲越短，我们就能更近距离地观察到这个过程。现在，我的研究小组仍然以拍摄简单的原子内部和周围的过程为主要研究内容，因为这更容易实现。但是，如果我们能在这方面取得进一步的进展，我们就能观察到更为复杂系统中的电子运动，例如分子中的电子运动。电子运动会引起化学反应。总有一天，我们能够测量到这些初始运动。
Q：然后呢？
L＇Huillier：测量是实现控制的第一步。所以从长远来看，我们最大的目标是能够在电子水平上控制化学反应。
Q：控制它，用来做什么呢？
L＇Huillier：我很难预测能够未来应用到哪里或者改变什么，但这就是基础研究。
Anne L＇Huillier 教授在瑞典隆德的研究团队使用飞秒激光器产生高次谐波光脉冲。然后利用这些脉冲产生阿秒激光脉冲，从而使原子过程可视化
Q：在1987年的一个实验中，你发现了高次谐波，这是产生阿秒脉冲的先决条件。
L＇Huillier：是的，那是一个令人愉快的巧合。当你发现一些让你意想不到的事情的时候，这就是最棒的事情！这意味着有些事情等待你去解决。当时我们真正想做的是用强激光轰击惰性气体，并研究荧光效应。结果发现，在这个过程中观察到的最强的光并不是荧光，而是激光频率的高次谐波，这个发现改变了我的科研生涯。有了高次谐波的产生，就有可能产生阿秒脉冲。这就是我现在仍在做的事情。
Q：有没有可能至少在脑海中形成一幅高次谐波产生的画面？
L＇Huillier：是的！我有一个比阿秒和宇宙年龄更好的比较。如果你用一把弓穿过小提琴的琴弦，你不仅会得到纯音（纯音频率），还会得到其他频率。在音乐中，这些频率被称为泛音，它们赋予了音色，泛音也被称为谐波。在特定条件下，将气体暴露在飞秒激光脉冲下，也会发生类似的情况，它创造了波长更短的新激光频率。可以说，高次谐波就是激光物理中的泛音。
Q：高次谐波光脉冲能做什么呢？
L＇Huillier：你可以用它们来产生阿秒脉冲，但它们本身也很有用。我们目前正在与一家半导体行业的光刻和计量设备制造商合作，利用高次谐波来检测半导体微结构。对于像我这样从事基础研究的人来说，这是一个非常具体化的项目。我很惊讶也很高兴，我们的工作对社会有用。
Anne L＇Huillier教授帮助建立了阿秒激光物理学。这项工作可能很快就会照亮电子的世界。
Q：您的研究对激光技术的发展是否也有推动作用？
L＇Huillier：当然，在过去的几十年里，我们在阿秒物理方面的研究工作不断启发激光制造商开发出新的、更好的超短脉冲激光器。当然，我们也受益于更好的光束源。初始激光源越好，高次谐波就越好，越能够产生阿秒脉冲。对我们来说，这将带来进一步的技术进步，例如 USP 激光技术领域新诊断和测量方法，换句话说，我们不断激励彼此。但除了这些令人愉快的侧面影响之外，我的工作中还有一些对我来说非常重要的东西。
Q：还有什么对你来说是非常重要的？
L＇Huillier：我是一名研究员，但也是一名教师。这意味着我可以教一群聪明的年轻人，看着他们成长，丰富阅历，我认为这是我最大的贡献。
Anne L＇Huillier简介
Anne L＇Huillier（安妮?吕利耶），1958年生于巴黎，法国物理学家，现为隆德大学原子物理学教授。她是建立阿秒物理学研究领域的关键人物之一，获得了无数奖项。今年早些时候，她获得了 Berthold Leibinger 未来奖，以表彰她的研究成就，仅仅几天后，她与 Pierre Agostini 和 Ferenc Krausz 一起被授予2023年诺贝尔物理学奖。