Na czele zespołu zajmującego się tą sprawą stanął Eleftherios Goulielmakis z Uniwersytetu w Rostocku. Celem prowadzonych badań było skrócenie czasu trwania impulsów elektronowych, co powinno przełożyć się na wzrost prędkości w zakresie transmisji danych. Skorzystałyby na tym między innymi aplikacje komputerowe oraz mikroskopy elektronowe.
Czytaj też: Nadchodzi kwantowa apokalipsa. Eksperci ostrzegają
Ustalenia w tej sprawie są dostępne na łamach Nature i wyjaśniają, jak badacze dokonali pozornie niemożliwego. Zacznijmy jednak od tego, o czym była mowa we wstępie. 53 attosekundy to 53 miliardowe części sekundy, choć trudno stwierdzić, czy takie przedstawienie sytuacji cokolwiek zmienia w zakresie tego, jak bardzo jest skomplikowana.
Emisja polowa elektronów leży u podstaw wielkiego postępu w nauce i technologii, począwszy od przetwarzania sygnałów przy coraz wyższych częstotliwościach do obrazowania atomowej struktury materii z pikometrową rozdzielczością. Postęp w technikach mikroskopii elektronowej, umożliwiający pełną wizualizację materii w natywnej przestrzennej (pikometrowej) i czasowej (attosekundowej) skali dynamiki elektronów, wymaga technik, które mogą ograniczyć i zbadać emisję pola w subfemtosekundowych odstępach czasu. wyjaśniają autorzy
Rekordowo krótki impuls elektronowy trwał zaledwie 53 attosekundy
Pewnym ograniczeniem w przypadku zwykłych obwodów jest to, że impulsy elektronowe są ograniczone przez częstotliwość, z jaką elektrony mogą oscylować wewnątrz materii. Goulielmakis twierdzi jednak, że impuls powinien trwać co najmniej pół cyklu tych oscylacji. Dlaczego? Bo to właśnie cykl tworzy siłę popychającą dla elektronów. Z kolei światło oscyluje z dużo większą częstotliwością, dlatego naukowcy postanowili z tego skorzystać. Użyli światła do wywołania impulsu elektronowego.
Czytaj też: Szwedzi budują nowy komputer kwantowy. Będzie dostępny dla każdego
Podobne podejście, zastosowane w 2016 roku, pozwoliło na ustanowienie wtedy rekordu w postaci impulsu tak krótkiego jak 380 attosekund. Po kilku latach przyszła pora na wyśrubowanie tamtego rezultatu. Naukowcy wykorzystali lasery do zrzucenia elektronów z końcówki wolframowej igły, kierując je następnie do próżni. W ten sposób udało się ustanowić nowy najlepszy rezultat, który wyniósł 53 attosekundy. Dla porównania, elektron krążący wokół jądra w atomie wodoru potrzebowałby do osiągnięcia tego celu pięciokrotnie dłuższego czasu.
