為了從原子中掙脫，帶負電的電子通常必須吸收高能光子，例如來自紫外線 (UV) 或 X 射線光譜的光子。然後，電子被激發到足以克服將它束縛在帶正電原子核上的靜電吸引力，並逃逸，這個過程稱為電離。一個德國-荷蘭團隊首次提供了另一種機制的直接證據。來自雷射脈衝的強大電場可以暫時削弱靜電鍵，使電子能夠透過量子力學隧穿離開原子。
現在在莫斯科列別捷夫物理研究所的列昂尼德·凱爾迪什在 1964 年預測了這種效應，實驗已經證明了這種不尋常的電離會發生。但是隻有在出現了持續僅幾百阿秒的雷射脈衝後，物理學家才能觀察到這種現象。（一阿秒是十億分之一秒的十億分之一。）阿秒雷射脈衝已經可以探測原子和分子中電子的運動，改進後的版本將使研究人員能夠跟蹤電子運動，例如在化學反應期間發生的電子運動。
德國加興馬克斯·普朗克量子光學研究所的費倫茨·克勞斯和他的團隊在 4 月 5 日的《自然》雜誌上描述了他們的電離實驗。該小組以氖原子氣體為目標，首先使用 250 阿秒的紫外雷射脈衝將一個電子進一步推離原子核。幾乎同時，物理學家發射了一個 5,000 阿秒長的紅外脈衝，其電場僅振盪幾個週期。該電場削弱了靜電力，使鬆動的電子能夠隧穿出去，就像量子粒子在面對薄壁壘時所做的那樣。透過以小步驟增加紫外和紅外脈衝之間的時間，研究人員發現形成的氖離子數量同步增加，清楚地表明每當紅外雷射脈衝的電場達到最大值時，產生的離子速率也會增加。
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凱爾迪什的強場電離理論已成為許多其他理論的一部分，而結果“並不是一個真正令人驚訝的驚喜”，克勞斯承認。 但至關重要的是，“該團隊展示了一種測量電子動力學的新方法”，加拿大渥太華國家研究委員會的物理學家保羅·科克姆評論道。 該技術可以探測電子之間相互交換能量的尚未被很好理解的過程。
例如，克勞斯引用了當高能 X 射線光子踢出靠近原子核的電子時，原子中發生的“震盪”過程。 在飛走的過程中，這個電子可能會將其部分能量傳遞給另一個電子，然後該電子會被激發並移動到離原子核更遠的地方。 因此，被彈出的電子吸收 X 射線光子與第二個電子重新定位之間可能存在很小的延遲。 克勞斯說，延遲“可能只有 50 阿秒； 沒人真正知道。” 他解釋說，延遲的長短並不令人興奮，而是重點在於是否存在延遲。 延遲意味著第二個電子從第一個電子那裡獲得了能量，而不是偶然地同時被 X 射線光子激發。
克勞斯聲稱他現在已經獲得了 100 阿秒的紫外脈衝，所以他可能很快就會解決這個難題。 隨著雷射器的改進，未來幾年（如果不是在未來的阿秒內）肯定會出現其他問題的答案。