阿秒物理專題編者按

20 世紀六十年代,激光的發明深刻地影響了我們的世界,之后,激光技術的持續發展,使得人們能夠不斷地重新認識光與物質相互作用的物理過程.特別是啁啾脈沖放大技術的發明,將激光強度提高了幾個數量級,脈寬也被壓縮到飛秒尺度,極大地突破了原來的技術瓶頸,該技術的發明人G.Mourou 和 D.Strickland 也因此榮獲2018 年諾貝爾物理獎.激光強度的提高直接將光與物質相互作用帶到前所未有的超快與高度非線性區域,并推動了強場原子分子物理研究突飛猛進的發展.最為明顯的例子是2022 年的沃爾夫獎頒給了A.L’Huillier,P.Corkum 和F.Krausz,以表彰他們在高次諧波和阿秒脈沖研究中的成就.

伴隨著超快超強激光技術的不斷發展,強場物理研究已經蓬勃發展了三十多年,尤其是近二十多年來的研究成果,讓我們能夠站在全新的平臺上探索超快超強激光脈沖與物質相互作用的動力學過程.21 世紀初阿秒脈沖光源的出現,使得我們探測和研究以前無法處理的發生在阿秒時間尺度內的超快過程成為可能,例如原子多電子激發和電離,特別是內殼層電子激發和電離的電子關聯動力學過程;分子的激發、電離、解離及輻射過程,包括分子內的電荷遷移過程;以及固體材料在超短強激光脈沖下的能帶結構變化及諧波輻射過程等復雜超快過程.

為了系統展示阿秒超快動力學過程研究的最新進展,《物理學報》組織專題,邀請部分活躍在本領域前沿的相關專家,從原子、分子、固體與超短強激光脈沖相互作用的理論和實驗諸方面,以不同的視角介紹最新進展,綜述熱點研究方向.在本專題中,讀者將會閱讀到豐富的研究成果及一些精彩的綜述文章,例如: 利用阿秒鐘概念設計隧穿是否需要時間的實驗探測,并進行了理論討論;電離電子在激光場驅動下,與母離子多次碰撞造成的電離譜精細低能結構的現象和物理機制;空氣激光的產生及應用;分子的阿秒動力學測量及極性分子高次諧波的產生問題;原子分子的高里德伯態激發機制和原子激發態對高次諧波產生的貢獻、以及如何優化激光光源獲得更短阿秒脈沖的理論方案;固體高次諧波的發展歷程等等.希望通過本專題,能夠促進作者與讀者的交流,分享最新的研究進展與成果,啟發創新思想的火花,為進一步促進阿秒物理的發展起到積極的作用.

鑒于阿秒科學領域的快速發展以及與其他學科交叉融合的特點,本專題很難囊括阿秒物理研究最近的重要進展,所覆蓋的阿秒相關領域也不夠寬泛,一些代表性的成果難免遺漏,不足之處,敬請讀者和同行諒解.