电子主宰一切：决定化学反应如何进行、材料如何导电、生物分子如何传递能量，以及量子技术如何运作。但电子动力学发生在阿秒时间尺度上——速度太快，传统测量工具无法捕捉。
近日，来自西班牙光子学研究所（ICFO）的研究人员现成功生成了19.2阿秒的软X射线脉冲，这相当于制造出一台能够以前所未有的细节实时捕捉这些难以捉摸的动态过程的相机，从而实现了对前所未见过程的观测。
软X射线光谱范围内的闪光具有指纹识别特性，使科学家能够追踪反应或相变过程中电子在特定原子周围的重组过程。生成如此短暂的孤立脉冲需要在高次谐波生成、先进激光工程和阿秒计量学领域实现创新突破。这些技术的协同发展使研究人员得以在电子动力学的自然时间尺度上观察其运动规律，而这些规律正是决定材料特性的关键因素。
然而，通往这一里程碑的征程始于2015年——延斯·比格特教授团队率先在软X射线波段成功生成阿秒脉冲，实现了对这种光的阿秒级爆发信号的有效分离。这些脉冲通过解析固体中电子与晶格的相互作用，以及阐明分子环如何在聚合等过程的前兆阶段开启，展现了其突破性的应用价值。但当时用于精确测定脉冲持续时间的方法存在局限性，如今这些局限已被克服，从而实现了迄今测量到的最短脉冲。
“当我来到团队看到这些光痕时，我立刻决定采用一种全新的脉冲提取方法来研究它，”第一作者费尔南多·阿尔达纳-拉马斯博士兴奋地分享道，“最终，我们可以说，据我们所知，我们已经确认了世界上最短的光脉冲。”
“这项新技术为物理学、化学、生物学和量子科学领域的突破铺平了道路，使我们能够直接观测驱动光伏效应、催化作用、关联材料及新兴量子器件的进程。”比格特教授在展望亚秒级软X射线脉冲（其时间尺度低于原子单位）的未来时如是说。正如他所言，既然基础已奠定，“未来前景无限广阔”。
