2023年 ノーベル物理学賞はアゴスティニ博士、クラウス博士、ルイリエ博士に決定！

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スウェーデン王立科学アカデミーは３日、２０２３年のノーベル物理学賞を、１０００兆分の１秒より短い時間で起きる現象を探究する「アト秒科学」の分野を切り開いた米欧の研究者３人に贈ると発表した。物質中の電子の動きを一瞬の光で観測する技術を確立したことが評価された。


授賞式は（とね日記賞の発表と同じ）12月10日に開かれる。賞金は１１００万スウェーデン・クローナ（約１億５０００万円）で、３人で等分する。

The Nobel Prize in Physics 2023
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2023/summary/

Announcement of the Nobel Prize in Physics 2023



今年は「アト秒光パルスを発生させる実験手法の開発」における業績が評価されたことによる授賞である。


発表では次のようなスライドが映された。














発表のタイミングで公開されたプレスリリースを和訳したものを載せておこう。

プレスリリース（英語）：
https://www.nobelprize.org/uploads/2023/10/press-physicsprize2023.pdf
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2023/summary/

日本語訳：

2023年ノーベル物理学賞

ピエール・アゴスティーニ、オハイオ州立大学、アメリカ

フェレンツ・クラウス、マックスプランク研究所、ドイツ

アンヌ・ルイリエ、ルンド大学、スウェーデン

“物質中の電子力学の研究のためにアト秒の光パルスを生成する実験方法に対して”授賞する。


光を使った実験で最も短い瞬間を捉えます

2023年のノーベル物理学賞受賞者3人は、原子や分子内の電子の世界を探求するための新しいツールを人類に提供した実験で評価された。ピエール・アゴスティーニ、フェレンツ・クラウス、アンヌ・ルイリエ は、電子が移動したりエネルギーが変化したりする急速なプロセスを測定するために使用できる、非常に短い光パルスを作成する方法を実証しました。

静止画で構成される映画が連続した動きとして認識されるのと同じように、人間が認識すると、高速で動くイベントが互いに流れ込みます。本当に短い出来事を調べたい場合は、特別な技術が必要です。電子の世界では、変化は 10 分の 1 アト秒で起こります。アト秒は非常に短いため、1 秒間に宇宙誕生からの数秒と同じくらい変化します。

受賞者らの実験は、アト秒単位で測定できるほど短い光パルスを生成し、これらのパルスを使用して原子や分子の内部プロセスの画像を提供できることを実証した。

1987 年、アンヌ・ルイリエは、赤外レーザー光を希ガスに透過させると、さまざまな光の倍音が生じることを発見しました。各倍音は、レーザー光の各サイクルに指定されたサイクル数を持つ光波です。それらは、レーザー光がガス中の原子と相互作用することによって引き起こされます。一部の電子に追加のエネルギーを与え、それが光として放出されます。アンヌ・ルイリエはこの現象の研究を続け、その後の画期的な進歩の基礎を築きました。

2001 年、ピエール・アゴスティーニは、各パルスの持続時間がわずか 250 アト秒である一連の連続光パルスの生成と調査に成功しました。同時に、フェレンツ・クラウスは別の種類の実験に取り組んでおり、その実験では 650 アト秒持続する単一の光パルスを分離することが可能でした。

受賞者の貢献により、以前は追跡できなかったほど迅速なプロセスの調査が可能になりました。

「私たちは今、電子の世界への扉を開くことができます。アト秒物理学は、電子によって支配されるメカニズムを理解する機会を与えてくれます。次のステップはそれらを応用することです」とノーベル物理学委員会委員長のエヴァ・オルソンは言います。

さまざまな分野で応用できる可能性があります。たとえば、エレクトロニクスでは、物質内で電子がどのように動作するかを理解し、制御することが重要です。アト秒パルスは、医療診断などでさまざまな分子を識別するためにも使用できます。


イラスト

以下のイラストは非営利目的である限り無料で使用できます。著作権はスウェーデン王立科学アカデミー、Johan Jamestadに帰属します。

イラスト：2023 年ノーベル物理学賞（pdf）
イラスト：アト秒（pdf）
イラスト：倍音（pdf）
イラスト：レーザー光が気体中の原子と相互作用する（pdf）
イラスト：電子の世界は最短の光パルスで探索される（pdf）


アゴスティニ博士、クラウス博士、ルイリエ博士、物理学賞受賞おめでとうございます。


関連書籍：

後日追記予定。


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