Im Labor israelischer Physiker gelang es, Attosekundenimpulse im extremen Ultraviolett zu erzeugen, die Quantenkorrelationen zwischen den Moden tragen. Diese Korrelationen in Amplitude und Phase lassen einzelne Impulse chaotisch erscheinen, während ihre gemeinsame Rekonstruktion nahezu perfekt stabil ist. Das Ergebnis, das einem arXiv-Preprint vom 29 September 2026 entnommen wurde, öffnet die Tür zur quantenattosekunden Wissenschaft.
Das Team unter der Leitung von Forschern des Weizmann-Instituts in Rehovot nutzte ein zweimodiges helles gequetschtes Vakuum, um die Erzeugung hoher Harmonischer in einem gasförmigen Medium zu stören. Signal- und Leerlauffeld übertrugen ihre Quantenfluktuationen auf zwei Familien von Harmonischen und übertrugen so die Korrelationen aus dem Infrarotbereich in breitbandige XUV-Moden. Die geraden Harmonischen dienten als eingebautes Attosekunden-Interferometer: Sie registrierten Phasenkorrelationen mit einer Genauigkeit von einem Bruchteil eines Zyklus durch Interferenz ununterscheidbarer Wege.
Einzelbildmessungen der Kovarianz zeigten Amplitudenkorrelationen, während die Analyse der geraden Harmonischen Phasenkorrelationen aufdeckte. Die zeitliche Rekonstruktion zeigte, wie das System nach 30 Attosekunden von maximalen Fluktuationen zu nahezu völliger Stille übergeht. Einzelne Impulszüge, angetrieben durch das Signal- oder das Leerlauffeld, wiesen überschüssiges Rauschen auf, doch die gemeinsame Rekonstruktion unterdrückte es dank der gemeinsamen Korrelationen.
Stellen Sie sich zwei Geigen vor, die in verschiedenen Räumen dieselbe Melodie spielen: Jede klingt mit einem Zittern, doch zusammen erzeugen sie einen reinen Akkord ohne den geringsten falschen Ton. Genau so verwandeln Quantenkorrelationen das Chaos einzelner Moden in ein stabiles gemeinsames Signal auf Attosekundenskalen.
Dies ist nicht nur ein technischer Kunstgriff. Der Ansatz ermöglicht es, die korrelierte Dynamik von Elektronen in Materie auf ihrer natürlichen Zeitskala direkt zu beobachten und zu steuern. Korrelationsaufgelöste XUV-Bildgebung kann neue Kontrastmechanismen für Spektroskopie und Mikroskopie liefern und perspektivisch auch für die Quanteninformation auf ultraschnellen Zeitskalen.
Dem Preprint zufolge legen die Ergebnisse die Grundlage für die quantenattosekunden Wissenschaft und zeigen, wie die Quanteneigenschaften des Lichts auf elektronische Prozesse in starken Feldern übertragen werden.
