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科學家測量到渺秒級電子運動
11月3日電 為使一個原子在固體中遷移，理論上，原子的電子運動速度應達到渺秒級（1渺秒等于10的負18次方秒）。德國馬普量子光學研究所的一個研究小組成功地在晶體中測到了渺秒級速度的電子運動，這一成果對未來開發超高速電子開關具有重要意義。該研究成果被刊登在zui近一期的英國《自然》科學雜志上。
這個由德國、奧地利、美國、匈牙利和西班牙科學家組成的研究小組屬于德國慕尼黑加爾欣馬普量子光學研究所。該小組一直在研究電子在固體中運動規律和特征，為未來開發光量子計算機奠定基礎。現代電子理論是基于通過納米開關線路來控制電子運動，開發功能更強、速度更快的計算機，以及各種在醫學和航天領域中應用的敏感儀器，需要有速度更快的納米電子線路開關。開關的速度受限于電流中電子的運動，通常電子線路開關的結構越小，能達到的開關速度就越高，相應通過的信息流量密度也就越大，因此專家在研制電子線路開關時都追求越來越小。
科學家猜測，在固體晶格或一個分子中，相鄰兩個原子之間的距離是通過電流傳遞信息zui短的距離，原子上的電子克服這個距離所需要的時間估計在渺秒級。德國馬普量子光學研究所的科學家正是在這一點上實時測得了電子在固體原子結構中的運動。
科學家利用一束持續300渺秒的脈沖遠紫外線，以及一束紅外線脈沖來控制一塊鎢晶體表面的電磁場，渺秒級激光脈沖射入晶體，部分光粒子轉變成電子，起到電流的作用，并作為引導電子激發晶體原子的附帶電子。然后，兩種電子以不同速度從原子層底部到達晶體表面，引導電子的速度比被激發的電子速度更快。當電子到達表面時，通過與激光脈沖電磁場zui初速度的核對，可以驗證電子在晶體中運動隨時間的變化，利用超高速激光電磁場，還可以控制電子的運動速度。
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