在山谷中，回声是一种常见的现象，声音被岩石反射形成回声。1950年，Erwin教授在核磁共振实验中首次发现了自旋回声。回声存在于许多物理现象中，例如光子回声、电流回声等。回声在很多方面有着非常重要的应用，例如电子束的压缩、高效高次谐波的产生等。

最近实验室吴健和曾和平教授研究团队，利用分子符合成像技术，在实验上首次对分子回声进行了实时成像，并且还观测到了高阶的非整数回声，转动回声以及“负”时间回声等新型分子回声信号。随机排列的分子受到相干飞秒激光脉冲的作用，会迅速沿着激光偏振方向排列。如果用两束飞秒脉冲分时激发，将会产生分子回声。利用一束时间延迟的飞秒脉冲进行泵浦探测，通过符合探测分子库伦爆炸产生的离子碎片，可以直接成像分子回声空间分布的实时图像。其中高阶的非整数回声与自由电子激光器的原理有着紧密的联系，该发现还为产生超高次谐波提供了新的直观图像。而转动回声是一种空间与时间缠绕在一起的回声信号，通过改变第二束脉冲的偏振，可以操控回声信号的空间响应，是一种有效的操控回声的手段。最有趣的“负”时间回声，通常认为回声信号只能出现在激发脉冲之后，他们发现即使在激发脉冲之前也有回声。实验上，通过巧妙地利用分子取向的排列周期这种量子力学现象，等效地测量了“负”时间延迟处的回声信号。相关的研究成果于2016年12月16日发表在Phys. Rev. X [6, 041056 (2016)] 上。

                                                               (a)                                                                                                  (b)

                            图：(a)两束激光脉冲引起的分子排列回声现象示意图;           

                                                                (b) 分子符合成像技术示意图。