För ”experiment som gett mänskligheten nya verktyg för att utforska elektronernas värld inuti atomer och molekyler”. Så stod det i prismotiveringen när Anne L’Huillier belönades med Nobelpriset i fysik 2023. Då var det nästan fyra decennier sedan hon först skickat laserljus genom ädelgaser och lyckats generera övertoner av ljuset. Med tiden lyckades hon skapa ljuspulser som bara var hundra attosekunder långa. Attosekundens del av sekunden motsvarar sekundens del av hela universums livslängd. Med så korta ljuspulser blir det möjligt att studera mycket snabba förlopp inne i materia, där pulserna kan liknas vid slutartiden för ett kameraöga.

Som professor i atomfysik och Wallenberg Scholar vid Lunds universitet fortsätter Anne L’Huillier tillsammans med sina kollegor att utveckla attosekundpulserna, förstå dem bättre och hitta nya sätt att använda dem. I dag har forskarna i Lund fyra lasersystem som skapar olika typer av attosekundpulser.

– Det fjärde systemet, baserat på en enklare, industriell laser, är nyast och utvecklas i samarbete med ett holländskt företag inom halvledarindustrin. Att få jobba med den här typen av pulskälla för att hjälpa industrin är ett jättespännande steg för oss, säger Anne L’Huillier.

Fyra källor med olika egenskaper

HHG, High Harmonic Generation, generering av höga övertoner, kallas tekniken för att skapa attosekundpulser. De fyra källorna i Lund bygger alla på den tekniken, men de har olika karaktär och används till skilda experiment. Systemet Attolab är standardkällan, där man gör mätningar på fotoelektroner, som uppstår genom fotoelektriska effekter, och försöker att förstå kvantfysikaliska fenomen som sammanflätning och dekoherens. I labb nummer två produceras de mest intensiva attosekundpulserna med högst energi, medan det tredje labbet OPCPA är ett mindre system där pulsernas energi är lägre men repetitionshastigheten mycket hög.

Det fjärde systemet är det industriella, och där utforskas något som Anne L’Huillier själv ser som en lite oväntad tillämpning av pulserna.

– Vi arbetar utifrån en idé om att de höga övertonerna ska kunna användas för att kontrollera komponenterna på datorchip, som idag tillverkas i så små dimensioner att det rör sig om några nanometer. Pulserna fungerar som en slags diagnostisk strålning som kan visa om allt på datorchipen är på plats. Just nu är detta i prototypstadiet, men om det fungerar kan det bli en viktig teknologi för framtidens datorer, smartphones och annat.

Mycket kvar att upptäcka

Nästan allt Anne L’Huillier gör är grundforskning – de praktiska tillämpningarna är det oftast andra forskare och ingenjörer som ägnar sig åt.

Jag har haft privilegiet att vara del av mitt forskningsfält ända från början. De kunskaper jag fått vill jag gärna förmedla – jag hoppas hinna skriva en bok.

– På sikt kan vårt arbete leda till att man kan studera och även kontrollera processer på nya sätt, exempelvis kemiska reaktioner som fotosyntesen där ljus och materia växelverkar. Men det återstår en hel del forskning innan något av detta blir till nytta i vardagslivet.

Även om hon tycker att det är intressant att fundera på tillämpningarna räcker det långt för henne att det finns mycket kvar att upptäcka om själva pulserna.

– Visst gör det, det är det som är så superintressant! Det här samarbetet med halvledarindustrin har till exempel krävt lite mer kvantitativa kunskaper av oss, vi har tvingats studera processen för att skapa övertoner på ett nytt sätt. Det är ett komplext fenomen med många parametrar och vi lär oss fortfarande saker.

Intensivt att ha ett nytt ”jobb”

Det första året som Nobelpristagare har varit intensivt. För alltifrån barngrupper och kvinnoorganisationer till universitetssällskap har Anne L’Huillier gjort över hundra föreläsningar, och behövt tacka nej till ännu fler. Samtidigt försöker hon vara delaktig i sin grupps forskning och är huvudhandledare för en doktorand.

– Det har varit både roligt och lite tufft. Jag inser ju att det är bra för forskningen, för Lunds universitet, för unga människor, och för kvinnor. Jag känner att jag måste vara värdig det här fina priset. Det är lite dumt att tänka så, men jag gör ändå det. Och det kan kräva mycket energi. Det är så många som vill ta en selfie eller få en autograf och det är inte riktigt min personlighet så det kan vara en viss ansträngning... men om det gör folk glada, så varför inte?

Hon förväntar sig att de kommande åren ska bli lugnare. Kanske. Bara tre kvinnliga Nobelpristagare i fysik är i livet – möjligen är det ett skäl till att hennes andra år efter priset innehåller nästan lika många bokningar som det första. Hon prioriterar lokala förfrågningar, i andra hand svenska, sedan födelselandet Frankrike och så övriga Europa. Därefter resten av världen. Helst åker hon tåg dit hon ska, hon oroar sig för planeten, men tvingas kompromissa lite.

– Att vara Nobelpristagare är verkligen som att ha ett nytt jobb, som det är viktigt att ta vara på. Och som man ska hinna göra parallellt med sina andra.

Text Lisa Kirsebom
Bild Kennet Ruona