“Por métodos experimentales que generan pulsos de luz de attosegundos para el estudio de la dinámica electrónica en la materia”

La Real Academia Sueca de Ciencias ha decidido otorgar el Premio Nobel de Física 2023 a Pierre Agostini, de la Universidad Estatal de Ohio, en Columbus, EE.UU.; Ferenc Krausz, del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, de la Garching y Ludwig-Maximilians-Universität en München, Alemania; y a Anne L’Huillier, de la Universidad de Lund, Suecia.

Los galardonados con el Nobel de Física 2023 están siendo reconocidos por sus experimentos, que han brindado a la humanidad nuevas herramientas para explorar el mundo de los electrones dentro de los átomos y las moléculas. Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L’Huillier han demostrado una manera de crear pulsos de luz extremadamente cortos que pueden usarse para medir los rápidos procesos en los que los electrones se mueven o cambian de energía.

Los acontecimientos que se mueven rápidamente fluyen entre sí cuando los humanos los perciben, del mismo modo que una película compuesta de imágenes fijas se percibe como un movimiento continuo. Si queremos investigar acontecimientos realmente breves, necesitamos una tecnología especial. En el mundo de los electrones, los cambios ocurren en unas pocas décimas de attosegundo; un attosegundo es tan corto que hay tantos en un segundo como segundos ha habido desde el nacimiento del universo.

Los experimentos de los galardonados han producido pulsos de luz tan cortos que se miden en attosegundos, demostrando así que estos pulsos pueden usarse para proporcionar imágenes de procesos dentro de átomos y moléculas.

En 1987, Anne L’Huillier descubrió que surgían muchos matices de luz diferentes cuando transmitía luz láser infrarroja a través de un gas noble. Cada armónico es una onda de luz con un número determinado de ciclos para cada ciclo de la luz láser. Son causados por la luz láser que interactúa con los átomos del gas; les da a algunos electrones energía adicional que luego se emite en forma de luz. Anne L’Huillier ha seguido explorando este fenómeno, sentando las bases para avances posteriores.

En 2001, Pierre Agostini logró producir e investigar una serie de pulsos de luz consecutivos, cada uno de los cuales duraba sólo 250 attosegundos. Al mismo tiempo, Ferenc Krausz estaba trabajando en otro tipo de experimento, uno que permitía aislar un único pulso de luz que duraba 650 attosegundos.

Las contribuciones de los galardonados han permitido investigar procesos que son tan rápidos que antes eran imposibles de seguir.

“Ahora podemos abrir la puerta al mundo de los electrones. La física de attosegundos nos brinda la oportunidad de comprender los mecanismos que se rigen por los electrones. El siguiente paso será utilizarlos”, afirma Eva Olsson, presidenta del Comité del Nobel de Física.

Hay aplicaciones potenciales en muchas áreas diferentes. En electrónica, por ejemplo, es importante comprender y controlar cómo se comportan los electrones en un material. Los pulsos de attosegundos también se pueden utilizar para identificar diferentes moléculas, como en el diagnóstico médico.

El monto del premio es de 11 millones de coronas suecas, que se repartirán equitativamente entre los galardonados.