У лабораторії ізраїльських фізиків вдалося створити атосекундні імпульси екстремального ультрафіолету, що несуть квантові кореляції між модами. Ці кореляції за амплітудою та фазою змушують окремі імпульси поводитися хаотично, а їхню спільну реконструкцію — майже ідеально стабільною. Результат, отриманий за препринтом arXiv від 29 вересня 2026 року, відкриває двері до квантової атосекундної науки.
Команда під керівництвом дослідників з Інституту Вейцмана в Реховоті використала двомодовий яскравий стиснений вакуум, щоб збурювати генерацію високих гармонік у газовому середовищі. Сигнальне та холосте поля переносили свої квантові флуктуації на дві сім'ї гармонік, переводячи кореляції з інфрачервоного діапазону в широкосмугові XUV-моди. Парні гармоніки слугували вбудованим атосекундним інтерферометром: вони реєстрували фазові кореляції з точністю до частки циклу через інтерференцію нерозрізненних шляхів.
Покадрові вимірювання коваріації виявили амплітудні кореляції, а аналіз парних гармонік — фазові. Часова реконструкція показала, як за 30 атосекунд система переходить від максимальних флуктуацій до майже повної тиші. Окремі поїзди імпульсів, керовані сигналом або холостим полем, демонстрували надлишковий шум, але спільна реконструкція придушувала його завдяки спільним кореляціям.
Уявіть дві скрипки, що грають одну мелодію в різних кімнатах: кожна звучить із тремтінням, але разом вони творять чистий акорд без найменшої фальші. Саме так квантові кореляції перетворюють хаос окремих мод на стабільний спільний сигнал на атосекундних масштабах.
Це не просто технічний трюк. Підхід дозволяє безпосередньо спостерігати й контролювати корельовану динаміку електронів у речовині на їхньому природному часовому масштабі. Кореляційно-розрізнена XUV-візуалізація може дати нові контрастні механізми для спектроскопії та мікроскопії, а в перспективі — для квантової інформації на надшвидких часах.
Згідно з препринтом, результати закладають основу для квантової атосекундної науки й показують, як квантові властивості світла переносяться на електронні процеси в сильних полях.
