A 90-es években a femtoszekundumos pumpa-próba spektroszkópia forradalmasította az ultragyors folyamatok vizsgálatát (1 femtoszekundum a másodperc milliárdod részének milliomod része). Ez a módszer lehetővé tette például a molekulák fény (egy femtoszekundumos lézerimpulzus) hatására bekövetkező bomlási folyamatának részletes, videófelvétel-szerű megfigyelését. Ezt a technológiát, és az azt kidolgozó tudóst, 1999-ben kémiai Nobel-díjjal tüntették ki. Egyes természetben lezajló folyamatok azonban még ezen molkeuláris folyamatoknál is gyorsabbak, mindössze néhány attoszekundum alatt mennek végbe (1 attoszekundum a másodperc milliárdod részének milliárdod része). Ezek nyomon követése az femtoszekundumos eljárás mintájára attoszekundumos pumpa-próba spektroszkópiával lehetséges. Ilyen típusú vizsgálatok a szegedi ELI ALPS kutatóintézet fő profiljához tartoznak, hiszen eddig a világon csak néhány egyszerűbb, maximum két foton részévételével lezajló fizikai folyamat vizsgálatára tudták alkalmazni ezt az eljárást

A berlini Max-Born-Institut, a londoni University College London valamint a szegedi ELI ALPS és SZTE kutatóinak együttműködésének eredményeképp első alkalommal tudták ezt a technikát sokkal komplexebb, kettőnél több foton elnyelődését igénylő folyamat tanulmányozására használni. A kísérletek során az atomokat két attoszekundumosimpulzus-sorozattal világították meg, aminek eredményeképp az atomok négy foton nyeltek el, és ennek hatására belőlük három elektron lépett ki (lásd ábra). A vizsgálatok segítségével sikerült feltérképezni, hogy a sok lehetséges folyamat közül melyek zajlanak le pontosan a vizsgált esetben. A módszer később molekulák, szilárdtestek vagy nanostruktúrák hasonló, ultragyors folyamatainak vizsgálatára lesz használható, és ezen elemi folyamatok természetes időskálájukon lesznek feltérképezhetők. Részletek: M. Kretschmar et al, Optica 9, Vol. 9, Issue 6, pp. 639-644 (2022), https://doi.org/10.1364/OPTICA.456596.

Két intenzív attoszekundumos impulzus sorozat (lila hullámformák) hat kölcsön egy atommal (a kék és piros gömbökből álló atommag, valamint a sárga gyűrűk mint elektronpályák), aminek eredményeképp négy foton nyelődik el (kis kék gömbök) és három elektron (sárga gömbök) lép ki az atomból. A folyamat valószínűsége a két impulzus sorozat (pumpa és próba) közötti időbeli késleltetés változtatásával, valamint azok térbeli átfedésével befolyásolható.