为了从原子中挣脱，带负电的电子通常必须吸收高能光子，例如来自紫外线 (UV) 或 X 射线光谱的光子。然后，电子被激发到足以克服将它束缚在带正电原子核上的静电吸引力，并逃逸，这个过程称为电离。一个德国-荷兰团队首次提供了另一种机制的直接证据。来自激光脉冲的强大电场可以暂时削弱静电键，使电子能够通过量子力学隧穿离开原子。
现在在莫斯科列别捷夫物理研究所的列昂尼德·凯尔迪什在 1964 年预测了这种效应，实验已经证明了这种不寻常的电离会发生。但是只有在出现了持续仅几百阿秒的激光脉冲后，物理学家才能观察到这种现象。（一阿秒是十亿分之一秒的十亿分之一。）阿秒激光脉冲已经可以探测原子和分子中电子的运动，改进后的版本将使研究人员能够跟踪电子运动，例如在化学反应期间发生的电子运动。
德国加兴马克斯·普朗克量子光学研究所的费伦茨·克劳斯和他的团队在 4 月 5 日的《自然》杂志上描述了他们的电离实验。该小组以氖原子气体为目标，首先使用 250 阿秒的紫外激光脉冲将一个电子进一步推离原子核。几乎同时，物理学家发射了一个 5,000 阿秒长的红外脉冲，其电场仅振荡几个周期。该电场削弱了静电力，使松动的电子能够隧穿出去，就像量子粒子在面对薄壁垒时所做的那样。通过以小步骤增加紫外和红外脉冲之间的时间，研究人员发现形成的氖离子数量同步增加，清楚地表明每当红外激光脉冲的电场达到最大值时，产生的离子速率也会增加。
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凯尔迪什的强场电离理论已成为许多其他理论的一部分，而结果“并不是一个真正令人惊讶的惊喜”，克劳斯承认。 但至关重要的是，“该团队展示了一种测量电子动力学的新方法”，加拿大渥太华国家研究委员会的物理学家保罗·科克姆评论道。 该技术可以探测电子之间相互交换能量的尚未被很好理解的过程。
例如，克劳斯引用了当高能 X 射线光子踢出靠近原子核的电子时，原子中发生的“震荡”过程。 在飞走的过程中，这个电子可能会将其部分能量传递给另一个电子，然后该电子会被激发并移动到离原子核更远的地方。 因此，被弹出的电子吸收 X 射线光子与第二个电子重新定位之间可能存在很小的延迟。 克劳斯说，延迟“可能只有 50 阿秒； 没人真正知道。” 他解释说，延迟的长短并不令人兴奋，而是重点在于是否存在延迟。 延迟意味着第二个电子从第一个电子那里获得了能量，而不是偶然地同时被 X 射线光子激发。
克劳斯声称他现在已经获得了 100 阿秒的紫外脉冲，所以他可能很快就会解决这个难题。 随着激光器的改进，未来几年（如果不是在未来的阿秒内）肯定会出现其他问题的答案。