Une équipe internationale comprenant des physiciens du LMU a développé une nouvelle méthode permettant de caractériser l'oscillation ultrarapide des champs électriques associés à la lumière.

Le champ électrique associé à la lumière visible oscille à des fréquences de l'ordre de centaines de milliards de fois par seconde. Cela signifie qu'une seule oscillation du champ dure quelques femtosecondes (1 fs équivaut à 10 ^-15 seconde). Des mesures précises de la vitesse de variation extraordinairement rapide du champ électrique au cours d'une seule oscillation sont une condition préalable essentielle à la compréhension des mouvements ultrarapides des électrons dans les atomes, molécules et matière condensée.

Un projet collaboratif mené par des groupes de physiciens basés au LMU Munich, l'Institut Max Planck d'optique quantique, et le Laboratoire conjoint des sciences de l'attoseconde du Conseil national de recherches du Canada à l'Université d'Ottawa a abouti à l'élaboration d'une nouvelle méthode, ce qui permet de visualiser sur un oscilloscope l'évolution du champ électrique au cours d'oscillations ultrarapides uniques. Alors que la technique conventionnelle est réalisée sous vide poussé, la nouvelle méthode fonctionne à l'air ambiant. Il est basé sur l'utilisation d'une séquence à deux impulsions.

Une impulsion de pompe retire d'abord les électrons des molécules dans l'air ambiant. Elle est suivie après un délai variable par l'impulsion à mesurer. La forme de sa forme d'onde de champ électrique est révélée en surveillant les courants induits par son interaction avec les électrons libres dans le plasma d'air. La relative simplicité de cette approche devrait en faire un outil précieux pour l'exploration de la dynamique ultrarapide dans le domaine subatomique, et le développement de l'électronique ultrarapide avec des fréquences de découpage dans la gamme pétahertz (10 ¹⁵ Hz).