物质的流动，从宏观的水流到微观的电荷流，支撑着现代的许多基础设施。为了寻求能源效率，数据存储容量和处理速度的突破，科学家们正在寻找控制物质量子方面流动的方法，例如电子的“自旋” - 它的磁矩 - 或它的“谷”。状态“，这是在许多二维材料中发现的物质的新量子方面。柏林Max Born研究所的一组研究人员最近发现了一种通过专门设计的激光脉冲在超快时间内诱导和控制自旋和谷流流动的方法，为正在进行的下一代信息技术搜索提供了新的视角。

　　对物质基本量子自由度的超快激光控制代表了建立未来信息技术的特殊基本挑战，超越定义我们当前时代的半导体电子学。在这方面，两个最有希望的量子自由度是电子自旋和“谷指数”，后者是从与准粒子动量相关的二维材料中产生的自由度。自旋电子学和谷电子学在数据处理速度和能源效率方面比传统电子器件具有许多潜在的优势。然而，虽然自旋激发受到自旋诱导的自旋进动引起的特性动态损失的影响，但谷波函数代表一个“位数据”，其稳定性仅受到间歇散射的威胁，这是样品质量可控制的特征。因此，Valleytronics提供了一个超越传统电子产品的潜在强大平台。

　　圆偏振光的电荷控制状态现在已经确立，过渡金属硫族化合物的著名“自旋谷锁定”起源于谷对圆偏振光的选择性响应。这可以被认为是由涉及d轨道的磁性量子数的选择规则引起的，其中包括偏差的边缘状态。虽然圆偏振光激发谷电荷，但它不会产生谷电流。这种情况的出现是，对于谷中的每一个准脉冲k谷被激发的对应者-k谷也被激发：因此，布洛赫速度相互抵消，并且没有净谷电流。

　　因此，完全控制光诱导谷流及其振幅和方向需要超越圆偏振光的自旋谷锁定范式。因此，产生激发谷状态以产生清晰的谷和自旋电流必须涉及破坏局部电流。

　　除了编码数据位的量子激发之外，任何未来谷电子学或自旋电子学技术的核心将是谷电流和自旋电流的控制和创建。然而，虽然人们一直关注在超快时间尺度上调整光形态以选择性激发谷准粒子的任务，但谷流和自旋电流的精确创建和控制 - 对任何未来的谷电子学技术都至关重要 - 仍然超越。超快光控领域。在最近发表在《科学进展》上的一项研究中，柏林Max Born研究所的一组研究人员展示了结合两种偏振的混合激光脉冲如何完全控制超快激光引起的电流。

　　圆偏振光的电荷控制状态现在已经确立，过渡金属硫族化合物的著名“自旋谷锁定”起源于谷对圆偏振光的选择性响应。这可以被认为是由涉及d轨道的磁性量子数的选择规则引起的，其中包括偏差的边缘状态。虽然圆偏振光激发谷电荷，但它不会产生谷电流。这种情况表现为山谷中的每一个准冲动