Anne L'Huillier, la Nobel en Física que fue capaz de capturar el movimiento de los electrones en attosegundos

Tres de octubre de 2023. Anne L'Huillier (París, 1958) estaba impartiendo una de sus clases de física ante más de cien estudiantes. Era un día más en su ajetreada agenda en la Universidad de Lund (Suecia), donde sus investigaciones sobre la interacción entre la luz y la materia ya eran célebres. Una llamada en un descanso cambiaría el curso de esa jornada y, en parte, de toda su vida: acababa de ganar el premio Nobel de Física.

"Me dijeron que no debía hablar con nadie durante una hora, pero les respondí que era imposible porque tenía a mis cien estudiantes esperándome. Fue un shock, hice lo que pude aunque no creo que fuera mi mejor clase", reconoce entre risas la científica, en entrevista con DISRUPTORES - EL ESPAÑOL. "Después de media hora, les comuniqué la noticia y les dije que tenía que marcharme antes de tiempo para ofrecer una rueda de prensa".

Lo inesperado del reconocimiento no resta ni un ápice de valor al trabajo por el que Anne L'Huillier se erigiría como la quinta mujer en obtener este galardón. Y es que, a ella le debemos poder observar el movimiento de los electrones a escalas temporales ultrarrápidas. L'Huillier es, de hecho, la precursora de la ciencia de los attosegundos; la científica que consiguió capturar estos fenómenos a la escala de una millonésima de una billonésima de segundo.

Fundación Ramón Areces

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El trabajo de L'Huillier sobre los pulsos de luz de attosegundos fue fruto, en parte, de la casualidad científica. "Todo empezó de manera un poco inesperada. Descubrimos el fenómeno de los armónicos de alto orden [un fenómeno que permite estudiar el comportamiento de los átomos bajo campos láser intensos], y si miras las interferencias entre estos diferentes armónicos, te das cuenta de que podrían generar pulsos de attosegundos. Así es como comenzó todo", rememora.

"Cuando nos dimos cuenta de que podíamos producir estos pulsos de attosegundos y que esa era la escala temporal del movimiento de los electrones, queríamos intentarlo, sólo por curiosidad", confiesa la investigadora. La simple pregunta de "¿podemos realmente hacer esto?" fue el catalizador de los trabajos que, en última instancia, le darían el Nobel en Física 2023 junto a Pierre Agostini y Ferenc Krausz.

Casualidad movida por la curiosidad, sí, pero perseguida y perfeccionada con ahínco durante mucho tiempo. Desde los años 80, Anne L'Huillier y muchos de sus colegas científicos han ido aprovechando las capacidades técnicas para crear pulsos de luz extremadamente cortos, capaces de captar fenómenos que antes parecían imposibles de observar.

No en vano, la generación y medición precisa de los pulsos de attosegundos tardó varios años en materializarse. "Después del descubrimiento de los armónicos de orden elevado, quedó claro que tal vez podríamos tener pulsos de attosegundos, pero no estaba nada claro cómo medirlos", reconoce la científica, que visitó Madrid para impartir una conferencia en la Fundación Ramón Areces. Sería en 2001 cuando sus compañeros lograron medir estos pulsos ultracortos. “Mis colegas Pierre Agostini y Ferenc Krausz, de manera un tanto independiente, consiguieron medir la duración de estos pulsos", indica. Agostini lo hizo en un tren de pulsos, mientras que Krausz generó y midió un solo pulso. 

Anne L'Huillier, premio Nobel de Física 2023. Imagen: F. Ramón Areces.

La propia Anne L'Huillier tuvo que mudarse, de París a Suecia, a la Universidad de Lund, en 1997 para seguir profundizando en estos hallazgos: "Me mudé a Lund porque habían construido un nuevo sistema láser que era perfecto para estudiar estos procesos. Después conocí a mi esposo aquí, así que decidí quedarme y seguir mi investigación".

Ciencia con aplicaciones inimaginables

Para L'Huillier, el futuro de la ciencia de los attosegundos es enormemente prometedor. Aunque enfrenta, como es menester, enormes desafíos y asignaturas pendientes. Uno de ellos, comenta, es cómo aplicar estas técnicas a sistemas más complejos, como la materia condensada o las moléculas grandes.

"El gran reto es aplicar las técnicas de attosegundos a sistemas más complejos, como la materia condensada o moléculas grandes", afirma. Con ello, se podría caracterizar las propiedades cuánticas de la materia, algo que considera “muy interesante”.

No sólo eso: los avances logrados por L'Huillier podrían tener importantes aplicaciones prácticas en campos como la química o la biología: "Si podemos medir el movimiento de los electrones, por ejemplo, al comienzo de los procesos químicos, quizás podamos incluso controlar ese inicio y, con ello, la reacción".

También en el ámbito industrial, en especial para la fabricación de semiconductores: "La radiación generada en estos experimentos puede usarse para controlar circuitos integrados a escala nanométrica. No se trata tanto de la estructura temporal de los pulsos, sino de las frecuencias involucradas y la coherencia espacial de la radiación, que permite un control preciso a esa escala".

Fascinada por la ciencia desde pequeña

Anne L'Huillier admite a DISRUPTORES - EL ESPAÑOL que su fascinación por la ciencia surgió desde muy joven, aunque no siempre tuvo claro cuál sería su campo específico de interés.

"Desde niña quería hacer ciencia. No estaba claro en qué, pero definitivamente en algo relacionado con la ciencia. Me interesé por la física y las matemáticas. Finalmente, tuve muy buenos profesores en mecánica cuántica y física atómica, y pensé que era muy interesante. Así que decidí hacer un doctorado en esa área", detalla. De esos inicios surgiría una dilatada carrera profesional que ha coronado con el premio más prestigioso del mundo científico.

Anne L'Huillier, premio Nobel de Física 2023. Imagen: F. Ramón Areces.

Un reconocimiento del que, además, es la quinta mujer en lograrlo. Un hito que, por otro lado, la mueve con especial interés hacia la reivindicación y la inspiración de las futuras generaciones de mujeres científicas: "Estoy muy orgullosa, pero también siento la responsabilidad de viajar un poco más y dar conferencias para inspirar a otras mujeres. Espero que, dentro de 10 o 20 años, algunas mujeres digan que me vieron como un referente y que les inspiré a dedicarse a la ciencia".

¿Qué le queda por lograr a Anne L'Huillier. Sus prioridades ahora mismo pasan por seguir dando conferencias y participar en actividades de divulgación. En su lista de tareas figura asimismo escribir un libro sobre la investigación que ha hecho a lo largo de sus cuarenta años de trayectoria profesional. Todo ello, mientras acompaña y apoya a los jóvenes investigadores de su grupo en la Universidad de Lund: "Mi objetivo no es tanto seguir investigando yo misma, sino asegurarme de que mi grupo continúe haciendo una buena investigación con el apoyo adecuado", responde.

Trabajos que a L'Huillier le encantaría pudieran llegar a controlar las reacciones a nivel electrónico. O poder producir pulsos aún más cortos, "quizás de uno o dos attosegundos". O que sigan encontrando aplicaciones a los pulsos que ya se pueden producir. No son pocos sueños, pero si algo ha demostrado la ciencia de los attosegundos es que la realidad logra derribar cualquier barrera en nuestra carrera hacia el conocimiento científico.