Correlações quânticas em pulsos de attossegundos: das flutuações ao silêncio

Editado por: Svitlana Velhush

No laboratório de físicos israelenses, conseguiu-se criar pulsos de attossegundos de ultravioleta extremo, portadores de correlações quânticas entre os modos. Essas correlações em amplitude e fase fazem com que os pulsos individuais se comportem de maneira caótica, enquanto sua reconstrução conjunta é quase perfeitamente estável. O resultado, obtido a partir do preprint arXiv de 29 de setembro de 2026, abre a porta para a ciência quântica de attossegundos.

A equipe, liderada por pesquisadores do Instituto Weizmann, em Rehovot, utilizou um vácuo comprimido brilhante de dois modos para perturbar a geração de altos harmônicos em um meio gasoso. Os campos sinal e complementar transferiram suas flutuações quânticas para duas famílias de harmônicos, transportando as correlações da faixa do infravermelho para modos XUV de banda larga. Os harmônicos pares serviram como um interferômetro de attossegundos integrado: registravam as correlações de fase com precisão de uma fração de ciclo por meio da interferência de caminhos indistinguíveis.

As medições de covariância quadro a quadro revelaram correlações de amplitude, e a análise dos harmônicos pares, as de fase. A reconstrução temporal mostrou como, ao longo de 30 attossegundos, o sistema passa das flutuações máximas a um silêncio quase total. Trens de pulsos individuais, impulsionados pelo campo sinal ou pelo complementar, exibiam ruído excessivo, mas a reconstrução conjunta o suprimia graças às correlações comuns.

Imagine dois violinos tocando a mesma melodia em salas diferentes: cada um soa com tremores, mas juntos criam um acorde puro, sem a mínima desafinação. É exatamente assim que as correlações quânticas transformam o caos de modos individuais em um sinal conjunto estável em escalas de attossegundos.

Não se trata apenas de um truque técnico. A abordagem permite observar e controlar diretamente a dinâmica correlacionada dos elétrons na matéria em sua escala temporal natural. A visualização XUV com resolução de correlações pode oferecer novos mecanismos de contraste para a espectroscopia e a microscopia e, em perspectiva, para a informação quântica em tempos ultrarrápidos.

Segundo o preprint, os resultados lançam as bases para a ciência quântica de attossegundos e mostram como as propriedades quânticas da luz são transferidas para os processos eletrônicos em campos intensos.

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Fontes

  • [2609.37838] Attosecond correlation interferometry

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