Le prix Nobel de physique 2023 est attribué à Pierre Agostini, Ferenc Krausz et Anne L'Huillier
Les contributions des lauréats ont permis d'étudier des processus si rapides qu'ils étaient auparavant impossibles à suivre
L'Académie royale des sciences de Suède a décidé d'attribuer le prix Nobel de physique 2023 à Pierre Agostini (The Ohio State University, Columbus, USA), Ferenc Krausz (Max Planck Institute of Quantum Optics, Garching and Ludwig-Maximilians-Universität München, Germany) et Anne L'Huillier (Lund University, Sweden) "pour des méthodes expérimentales qui génèrent des impulsions lumineuses attosecondes pour l'étude de la dynamique des électrons dans la matière".
© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences
Les expériences avec la lumière capturent les instants les plus brefs
Les trois lauréats du prix Nobel de physique 2023 sont récompensés pour leurs expériences, qui ont donné à l'humanité de nouveaux outils pour explorer le monde des électrons à l'intérieur des atomes et des molécules. Pierre Agostini, Ferenc Krausz et Anne L'Huillier ont démontré qu'il était possible de créer des impulsions lumineuses extrêmement brèves qui peuvent être utilisées pour mesurer les processus rapides au cours desquels les électrons se déplacent ou changent d'énergie.
Les événements rapides se fondent les uns dans les autres lorsqu'ils sont perçus par l'homme, tout comme un film composé d'images fixes est perçu comme un mouvement continu. Si nous voulons étudier des événements très brefs, nous avons besoin d'une technologie spéciale. Dans le monde des électrons, les changements se produisent en quelques dixièmes d'attoseconde - une attoseconde est si courte qu'il y en a autant en une seconde qu'il y a eu de secondes depuis la naissance de l'univers.
Les expériences des lauréats ont produit des impulsions lumineuses si courtes qu'elles sont mesurées en attosecondes, démontrant ainsi que ces impulsions peuvent être utilisées pour fournir des images des processus à l'intérieur des atomes et des molécules.
En 1987, Anne L'Huillier a découvert que de nombreuses harmoniques différentes de la lumière apparaissaient lorsqu'elle transmettait de la lumière laser infrarouge à travers un gaz noble. Chaque harmonique est une onde lumineuse avec un nombre donné de cycles pour chaque cycle de la lumière laser. Elles sont dues à l'interaction de la lumière laser avec les atomes du gaz, qui confère à certains électrons une énergie supplémentaire qui est ensuite émise sous forme de lumière. Anne L'Huillier a continué à explorer ce phénomène, jetant les bases de percées ultérieures.
En 2001, Pierre Agostini a réussi à produire et à étudier une série d'impulsions lumineuses consécutives, chaque impulsion ne durant que 250 attosecondes. À la même époque, Ferenc Krausz travaillait sur un autre type d'expérience, qui permettait d'isoler une seule impulsion lumineuse d'une durée de 650 attosecondes.
Les contributions des lauréats ont permis d'étudier des processus si rapides qu'ils étaient auparavant impossibles à suivre.
"Nous pouvons maintenant ouvrir la porte au monde des électrons. La physique de l'attoseconde nous permet de comprendre les mécanismes régis par les électrons. La prochaine étape consistera à les utiliser", déclare Eva Olsson, présidente du comité Nobel de physique.
Il existe des applications potentielles dans de nombreux domaines. En électronique, par exemple, il est important de comprendre et de contrôler le comportement des électrons dans un matériau. Les impulsions attosecondes peuvent également être utilisées pour identifier différentes molécules, par exemple dans le cadre de diagnostics médicaux.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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