阿秒脈衝中的量子關聯:從漲落到寂靜

编辑者: Svitlana Velhush

以色列物理學家的實驗室成功製造出攜帶模間量子關聯的極紫外阿秒脈衝。這些在振幅與相位上的關聯使單個脈衝行為混沌,而它們的聯合重建卻幾乎完美穩定。這項成果根據 arXiv 於 29 年 2026 月的預印本得出,為量子阿秒科學打開了大門。

由雷霍沃特魏茨曼研究所研究人員領導的團隊,利用雙模明亮壓縮真空來擾動氣態介質中的高次諧波產生。信號場與閒置場將其量子漲落傳遞給兩族諧波,把關聯從紅外波段轉移到寬頻 XUV 模。偶次諧波充當內建的阿秒干涉儀:它們透過不可區分路徑的干涉,以不到一個週期幾分之一的分辨率記錄相位關聯。

逐幀的協方差測量揭示了振幅關聯,而偶次諧波分析則揭示了相位關聯。時間重建顯示,系統如何在 30 阿秒內從最大漲落過渡到幾乎完全的寂靜。由信號場或閒置場驅動的單獨脈衝序列表現出過量噪聲,但聯合重建憑藉共同的關聯將其抑制。

想像兩把小提琴在不同房間裡演奏同一段旋律:每一把都帶著顫抖,但合在一起卻構成純淨無瑕的和弦。量子關聯正是如此,在阿秒尺度上把單個模的混沌轉化為穩定的聯合信號。

這不僅僅是技術上的竅門。該方法使人們能夠在物質中電子固有的時間尺度上,直接觀測並控制其關聯動力學。關聯分辨的 XUV 成像可為光譜學與顯微術提供新的對比機制,從長遠看,還可為超快時間尺度上的量子資訊提供新的途徑。

根據該預印本,這些結果為量子阿秒科學奠定了基礎,並展示了光的量子特性如何轉移到強場中的電子過程。

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來源

  • [2609.37838] Attosecond correlation interferometry

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