In het laboratorium van Israëlische fysici is het gelukt om attoseconde-pulsen van extreem ultraviolet licht te creëren die kwantumcorrelaties tussen de modi dragen. Deze correlaties in amplitude en fase zorgen ervoor dat afzonderlijke pulsen zich chaotisch gedragen, terwijl hun gezamenlijke reconstructie bijna perfect stabiel is. Het resultaat, verkregen op basis van de arXiv-preprint van 29 september 2026, opent de deur naar de kwantum-attosecondewetenschap.
Het team onder leiding van onderzoekers van het Weizmann Instituut in Rehovot gebruikte een tweekleurig helder samengedrukt vacuüm om de generatie van hoge harmonischen in een gasvormig medium te verstoren. Het signaal- en het ledigveld droegen hun kwantumfluctuaties over op twee families van harmonischen, waarbij de correlaties van het infrarode bereik naar breedbandige XUV-modi werden overgebracht. De even harmonischen dienden als een ingebouwde attoseconde-interferometer: zij registreerden de fasecorrelaties tot op een fractie van een cyclus via de interferentie van niet-onderscheidbare paden.
Frame-voor-frame covariantiëmetingen brachten amplitudecorrelaties aan het licht, en de analyse van de even harmonischen bracht de fasecorrelaties aan het licht. De temporele reconstructie toonde hoe het systeem na 30 attoseconden overgaat van maximale fluctuaties naar bijna volledige stilte. Afzonderlijke pulstreinen, aangedreven door het signaal- of het ledigveld, vertoonden overmatige ruis, maar de gezamenlijke reconstructie onderdrukte die dankzij de gemeenschappelijke correlaties.
Stelt u zich twee violen voor die dezelfde melodie in verschillende kamers spelen: elk klinkt met een trilling, maar samen brengen ze een zuiver akkoord voort zonder de minste valsheid. Precies zo veranderen kwantumcorrelaties de chaos van afzonderlijke modi in een stabiel gezamenlijk signaal op attosecondeschaal.
Dit is niet zomaar een technische truc. De aanpak maakt het mogelijk om de gecorreleerde dynamica van elektronen in materie direct waar te nemen en te beheersen op hun natuurlijke tijdschaal. Correlatie-opgeloste XUV-beeldvorming kan nieuwe contrastmechanismen opleveren voor spectroscopie en microscopie, en op termijn voor kwantuminformatie op ultrasnelle tijdschalen.
Volgens de preprint leggen de resultaten de basis voor de kwantum-attosecondewetenschap en tonen ze hoe kwantumeigenschappen van licht worden overgedragen op elektronenprocessen in sterke velden.
