Trong phòng thí nghiệm của các nhà vật lý Israel, người ta đã tạo ra được những xung atto giây cực tím cực đoản, mang theo các tương quan lượng tử giữa các mode. Những tương quan này về biên độ và pha khiến cho từng xung riêng lẻ hành xử hỗn loạn, còn việc tái dựng đồng thời chúng lại gần như hoàn hảo và ổn định. Kết quả, thu được từ bản tiền in arXiv ngày 29 tháng 9 năm 2026, mở ra cánh cửa dẫn tới khoa học atto giây lượng tử.
Nhóm nghiên cứu do các nhà nghiên cứu từ Viện Weizmann ở Rehovot đứng đầu đã sử dụng chân không nén sáng hai mode để kích thích quá trình tạo hài bậc cao trong môi trường khí. Trường tín hiệu và trường trung gian truyền các thăng giáng lượng tử của chúng lên hai họ hài, chuyển các tương quan từ vùng hồng ngoại sang các mode XUV băng rộng. Các hài bậc chẵn đóng vai trò như một giao thoa kế atto giây tích hợp: chúng ghi nhận các tương quan pha với độ chính xác tới một phần chu kỳ thông qua giao thoa của những đường đi không thể phân biệt.
Các phép đo hiệp phương sai theo từng khung hình đã phát hiện các tương quan biên độ, còn phân tích các hài bậc chẵn thì phát hiện các tương quan pha. Việc tái dựng theo thời gian cho thấy cách hệ chuyển từ thăng giáng cực đại sang gần như hoàn toàn tĩnh lặng trong vòng 30 atto giây. Những chuỗi xung riêng lẻ, được điều khiển bởi tín hiệu hoặc trường trung gian, thể hiện nhiễu dư, nhưng việc tái dựng đồng thời đã triệt tiêu nó nhờ các tương quan chung.
Hãy tưởng tượng hai cây vĩ cầm chơi cùng một giai điệu trong hai căn phòng khác nhau: mỗi cây phát ra âm thanh run rẩy, nhưng cùng nhau chúng tạo nên một hợp âm trong trẻo không chút lệch pha. Đó chính là cách các tương quan lượng tử biến sự hỗn loạn của từng mode riêng lẻ thành một tín hiệu chung ổn định ở thang đo atto giây.
Đây không chỉ là một thủ thuật kỹ thuật. Cách tiếp cận này cho phép quan sát trực tiếp và điều khiển động lực học tương quan của các electron trong vật chất ở thang thời gian tự nhiên của chúng. Việc tạo ảnh XUV phân giải theo tương quan có thể mang lại những cơ chế tương phản mới cho quang phổ học và kính hiển vi, và trong tương lai — cho thông tin lượng tử ở những thang thời gian cực nhanh.
Theo bản tiền in, các kết quả đặt nền móng cho khoa học atto giây lượng tử và cho thấy cách các tính chất lượng tử của ánh sáng được truyền sang các quá trình electron trong trường mạnh.
