Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего 19 февраля 2025 года представили сверхбыструю вихревую электронную дифракцию — метод визуализации движения электронов в молекулах во временных масштабах аттосекунд. Эта инновация преодолевает проблему наблюдения быстрых колебаний электронов вокруг ядра атома.
В этом методе используется спиральный электронный луч для точного отслеживания движения электронов в пространстве и времени. Он демонстрирует повышенную чувствительность к электронной когерентности, когда электроны движутся синхронно. Изоляция этой когерентной динамики позволяет глубже изучить квантовые процессы, такие как передача энергии и поведение электронов в передовых материалах.
Исследование, проведенное под руководством Хаовэя Ву и Хайванга Йонга и опубликованное в журнале Physical Review Letters, было поддержано Фондом В. М. Кека. Йонг подчеркивает, что чувствительность этого метода к электронной когерентности открывает возможности для визуализации сверхбыстрых квантовых явлений, потенциально позволяя контролировать химические реакции на фундаментальном уровне.
Сверхбыстрая вихревая электронная дифракция позволяет наблюдать динамические процессы в режиме реального времени, трансформируя подходы к квантовой механике и материаловедению. Этот прогресс открывает путь к инновациям в квантовых вычислениях и энергоэффективных материалах за счет визуализации и манипулирования поведением электронов.