遂穿电离是量子力学中的一个基本过程。早在上个世纪六十年代，就出现了很多描述强场激光场作用下原子分子遂穿电离的理论工作。最近，瑞士科学家发展了新的阿秒钟实验方法（1阿秒=10-18秒）来检验现有遂穿理论的准确性。实验发现，在极强激光驱动下氩原子第一个电子电离的时间与现有遂穿理论预言的时间吻合得很好。然而对于第二个电子，实验测量的电离时间比遂穿理论预言的时间早了许多[图一(a)]，促使人们重新审视现有的遂穿理论。
武汉国家光电实验室的超快激光团队长期以来从事强激光与原子分子相互作用方面的研究。最近，他们对高激光强度下的遂穿电离过程进行了深入的研究。在现有的遂穿理论中，一方面，人们认为多重电离中的每次电离过程是彼此独立的，电子间没有关联作用。另一方面，在极高的激光强度下，电子已经能够越过原子势垒逃离原子核的束缚，电离过程的量子属性减弱而经典属性逐渐体现。那么，实验与遂穿理论预言的结果的差异是否与遂穿理论忽略了电子关联有关，抑或在极高激光强度情况下，能否利用更简单更直接的经典理论对电离过程进行描述？基于此，超快激光团队的陆培祥教授等人建立了一个包含电子关联作用的全经典模型。利用此包含电子关联的全经典模型，所有的实验观测结果都被完美地重复。特别是双电离中两个电子电离时间（现有遂穿理论被证明是失效的），经典理论计算的结果与实验结果完全定量符合[图一(b)]，首次实现了利用经典理论对强场物理现象的定量描述。从而证明了在高激光强度下经典模型的准确性，为研究强场作用下多电子体系的电离过程提供了一种准确而又简单方法，这将启迪强场多电子体系的经典描述。特别是为进一步研究强场作用下多电子体系的电子关联特性提供了有效途径。
此研究结果得到了Phys. Rev. Lett.审稿人的高度评价：“ ...In my view this is a major break through, solving a puzzle which received quite some attention. I therefore full heartedly recommend publication in PRL”。 此研究结果发表在Phys. Rev. Lett. 109, 053004 (2012).
最近，超快激光团队利用建立的经典模型，对次序双电离中的电子关联进行了进一步的研究。首先，他们利用建立起来的全经典模型研究了单电离过程中多电子效应对光电子角分布的影响，理论计算的结果与实验符合得非常好，从而证明了全经典模型在研究电子关联作用对光电子角分布影响方面的正确性。在此基础上，他们进一步研究了次序双电离的光电子的角分布，发现次序双电离事件中第一个光电子的角分布与来自单电离事件的光电子的角分布有明显的区别(图三)，从而预言了次序双电离的两次电离之间并不像以前人们认为的那样是独立的，而是存在一定的关联作用。此研究结果发表在Optics Express 20, 20201 (2012)。
此研究得到了国家杰出青年基金，国家自然科学基金以及973项目的支持。

图一：强场激光作用下氩原子次序双电离中两个电子的电离时间。(a)实验结果及遂穿理论计算的结果；(b) 实验结果及全经典模型计算结果。

图二：Ar2+在激光偏振平面的动量分布。左右图的激光强度分别是1.0PW/cm2和4.0PW/cm2

图三：不同激光强度下的光电子角分布。绿色的方块表示单电离事件中光电子的角分布，洋红色三角形表示双电离事件中第一个光电子的角分布。