為使一個(gè)原子在固體中遷移，理論上，原子的電子運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)達(dá)到渺秒級(jí)（1渺秒等于10的負(fù)18次方秒）。德國(guó)馬普量子光學(xué)研究所的一個(gè)國(guó)際研究小組首次成功地在晶體中測(cè)到了渺秒級(jí)速度的電子運(yùn)動(dòng)，這一成果對(duì)未來(lái)開(kāi)發(fā)超高速電子開(kāi)關(guān)具有重要意義。該研究成果被刊登在最近一期的英國(guó)《自然》科學(xué)雜志上。
　　這個(gè)由德國(guó)、奧地利、美國(guó)、匈牙利和西班牙科學(xué)家組成的研究小組屬于德國(guó)慕尼黑加爾欣馬普量子光學(xué)研究所。該小組一直在研究電子在固體中運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特征，為未來(lái)開(kāi)發(fā)光量子計(jì)算機(jī)奠定基礎(chǔ)?，F(xiàn)代電子理論是基于通過(guò)納米開(kāi)關(guān)線路來(lái)控制電子運(yùn)動(dòng)，開(kāi)發(fā)功能更強(qiáng)、速度更快的計(jì)算機(jī)，以及各種在醫(yī)學(xué)和航空航天領(lǐng)域中應(yīng)用的敏感儀器，需要有速度更快的納米電子線路開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)的速度受限于電流中電子的運(yùn)動(dòng)，通常電子線路開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)越小，能達(dá)到的開(kāi)關(guān)速度就越高，相應(yīng)通過(guò)的信息流量密度也就越大，因此專家在研制電子線路開(kāi)關(guān)時(shí)都追求越來(lái)越小。
　　科學(xué)家猜測(cè)，在固體晶格或一個(gè)分子中，相鄰兩個(gè)原子之間的距離是通過(guò)電流傳遞信息最短的距離，原子上的電子克服這個(gè)距離所需要的時(shí)間估計(jì)在渺秒級(jí)。德國(guó)馬普量子光學(xué)研究所的科學(xué)家正是在這一點(diǎn)上實(shí)時(shí)測(cè)得了電子在固體原子結(jié)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)。
　　科學(xué)家利用一束持續(xù)300渺秒的脈沖遠(yuǎn)紫外線，以及一束紅外線脈沖來(lái)控制一塊鎢晶體表面的電磁場(chǎng)，渺秒級(jí)激光脈沖射入晶體，部分光粒子轉(zhuǎn)變成電子，起到電流的作用，并作為引導(dǎo)電子激發(fā)晶體原子的附帶電子。然后，兩種電子以不同速度從原子層底部到達(dá)晶體表面，引導(dǎo)電子的速度比被激發(fā)的電子速度更快。當(dāng)電子到達(dá)表面時(shí)，通過(guò)與激光脈沖電磁場(chǎng)最初速度的核對(duì)，可以驗(yàn)證電子在晶體中運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間的變化，利用超高速激光電磁場(chǎng)，還可以控制電子的運(yùn)動(dòng)速度。