安妮·吕利耶

1987 年，萨克雷的实验室里有一台功率很大的钕玻璃激光器，波长 1064 纳米，也就是红外。吕利耶把它聚焦进惰性气体，去看会发出什么波长的光。

强激光打进气体会产生倍频，这不新鲜。意外的是谱的形状。

一片不该平的平台

按常识，谐波次数越高，强度应该越低——三次比一次弱，五次比三次更弱，一路指数下滑。

实际测出来是：前几次确实急剧下降，然后从第 5 次一直到第 33 次几乎不再衰减，拉出一片平坦的高原，最后才陡然截断。氩气里的这片平台，是当时最清楚的一次观测。

平台意味着什么？意味着一大片频率上都有强度相当的相干辐射，也就是极宽的带宽。而傅里叶那条老规矩说：带宽越宽，能合成的脉冲越短。有人立刻指出这可以用来做超短脉冲，但都停留在「原则上应该可以」。

要真做出来，得先弄明白平台是怎么来的。

三步

答案在 1990 年代初成形。吕利耶与谢弗、库兰德在 1991 年直接数值求解含时薛定谔方程，重现了平台的形状，指出这本质上是单电子过程，并第一次讨论了宏观的相位匹配——单个原子发的光要在整团气体里同相叠加，才有可观的输出。

物理图像由科克姆在 1993 年概括成三步：强激光把电子从原子里拽出来；半个周期后场反向，电子被拽回去；撞回母离子时复合，把一路积累的动能一次性变成一个高能光子。

这解释了截止：电子能积累的最大动能是 3.17 倍有质动力势，加上电离能，就是谱的边缘。也解释了为什么用 1064 纳米比用紫外激光更容易看到平台——波长越长，电子在场中被加速的时间越久，回来时动能越大。

1994 年，她与莱文施泰因、科克姆等给出了完整的量子理论。到这一步，高次谐波从一个奇怪的现象变成了一件可设计的工具。

从工具到脉冲

平台上的每一次谐波都是激光频率的奇数倍，彼此相位锁定。把它们叠加起来，得到的不是连续的光，而是一串极窄的脉冲，每半个激光周期一个。对 800 纳米的驱动光来说，间隔约 1.3 飞秒，而每个脉冲本身可以短到几百阿秒。

1990 年代后半，她的小组一步步把这条路铺完。2001 年，阿戈斯蒂尼在萨克雷测出了这样一串 250 阿秒的脉冲，克劳斯在维也纳则从中切出单个 650 阿秒的脉冲。两件事都建立在她 1987 年那片平台上。

2003 年，她的小组把脉冲列中单个脉冲压到 170 阿秒。

第五位

2023 年获奖时，她是历史上第五位获得诺贝尔物理学奖的女性。

一阿秒是十亿分之一的十亿分之一秒。一个阿秒之于一秒，约等于一秒之于宇宙的年龄。原子里的电子绕核一圈约需一百多阿秒——在这个奖之前，那个尺度上的运动只能算，不能看。