Baru-baru ini, tim peneliti Xiao-Jun Liu di Institute of Precision Measurement (IPM) telah membuat kemajuan penting dalam bidang fisika attodetik. Tim tersebut mengusulkan skema baru yang disebut "polarization gate attosecond", yang mewujudkan deteksi dinamika korelasi elektron yang sangat cepat dalam ionisasi atom yang digerakkan oleh laser yang kuat. Hasilnya dipublikasikan dalam Physical Review Letters, jurnal fisika terkemuka, dan dipilih sebagai Saran Editor.
Mengungkap hukum dinamika elektronik dalam materi pada skala waktu attodetik merupakan dasar fisika penting untuk mengenali dan memahami banyak proses fotofisika dan fotokimia yang sangat cepat di alam. Atas dasar ini, Penghargaan Nobel Fisika 2023 telah diberikan kepada tiga ilmuwan yang telah memberikan kontribusi luar biasa bagi penelitian di bidang fisika attodetik. Di antara banyak teknik spektroskopi untuk pengukuran attodetik, teknik garis sudut attodetik (juga dikenal sebagai "attodetik") menawarkan cara unik untuk menyelidiki proses dinamika elektronik attodetik karena sifatnya yang merujuk pada dirinya sendiri - resolusi waktu attodetik dapat dicapai dengan menggunakan pulsa laser femtodetik tanpa menggunakan pulsa cahaya attodetik. "Attodetik" menyediakan cara unik untuk menyelidiki secara mendalam dinamika proses elektronik attodetik. Teknik "attosecond" telah berhasil diterapkan pada pengukuran waktu penerowongan elektron medan kuat, penundaan waktu ionisasi dua elektron dalam ionisasi ganda berurutan, dll. Namun, teknik "attosecond" tradisional tidak dapat langsung diterapkan pada proses fisik yang lebih kompleks seperti korelasi elektron-elektron, karena pulsa optik terpolarisasi elips yang digunakan. korelasi elektron-elektron dan proses fisik yang lebih kompleks lainnya.
Untuk mengatasi masalah ini, tim peneliti Xiaojun Liu telah mengusulkan skema "attosecond" berdasarkan pulsa laser "polarization gate", dan berhasil menerapkannya pada deteksi real-time dinamika korelasi elektron-elektron dalam proses ionisasi ganda atom medan kuat. Deteksi real-time dinamika korelasi elektron-elektron dalam ionisasi ganda atom medan kuat. Berdasarkan sistem laser femtosecond yang distabilkan fase-selubung pembawa yang telah ditetapkan dan dikembangkan sebelumnya, tim peneliti berhasil mensintesis pulsa optik ultrashort "polarization gate" dengan mengendalikan secara tepat waktu tunda dan fase-selubung pembawa dari dua berkas pulsa laser femtosecond terpolarisasi melingkar rotasi kiri dan rotasi kanan, mewujudkan polarisasi elips pulsa laser dalam akurasi waktu attosecond dan kontrol yang tepat. Keadaan polarisasi elips pulsa laser dapat dikontrol secara tepat dalam presisi waktu attosecond. Dibandingkan dengan pulsa optik terpolarisasi eliptik tunggal yang umum digunakan dalam teknologi attodetik sebelumnya, pulsa ultrapendek "gerbang polarisasi" tidak hanya dapat secara efektif menyiapkan keadaan korelasi elektron dan menggerakkan emisi korelasi elektron di wilayah polarisasi dekat pusatnya, tetapi juga mempertahankan fitur pengambilan sampel presisi tinggi dari waktu emisi elektron dalam garis-garis sudut attodetik. Tim peneliti menggunakan medan kuat atom argon untuk mengambil sampel waktu emisi elektron. Tim peneliti telah berhasil menunjukkan teknik "gerbang polarisasi attodetik" dengan mempelajari perbedaan waktu emisi elektron berkorelasi antara keadaan tereksitasi ganda yang dihasilkan oleh proses ionisasi ganda medan kuat atom argon sebagai contoh. Studi menunjukkan bahwa ionisasi dua elektron terkait dalam keadaan tereksitasi ganda terutama dilakukan melalui dua saluran yang berbeda, dan teknik "gerbang polarisasi sedetik" secara akurat mengukur perbedaan waktu ionisasi antara dua elektron terkait yang sesuai dengan saluran yang berbeda, yaitu masing-masing 234 (±22) arsec dan 1043 (±73) arsec.
