Coherente controle is een methode om de populaties en paden in materie te manipuleren door licht, en is momenteel een van de meest aantrekkelijke onderzoeksgebieden in optische fysica en fotochemie. Lasers worden beschouwd als unieke lichtbronnen die een coherente controle mogelijk maken, en, dankzij de ontwikkeling van lasertechnologie, het lopende onderzoek evolueert snel naar het regime van extreem ultraviolette golflengten.

Synchrotronstraling van relativistische elektronen is veelgebruikt licht met een continu spectrum dat zich uitstrekt tot aan het harde röntgenbereik. Synchrotronstraling wordt gewoonlijk beschouwd als een slechte temporele coherentie, daarom was het niet eerder bedacht om een ​​verborgen capaciteit voor coherente controle te hebben. Yasumasa Hikosaka (Universiteit van Toyama), Tatsuo Kaneyasu (SAGA Lichtbron/Instituut voor Moleculaire Wetenschap [IMS]), Masahiro Katoh (Hiroshima University/IMS) en collega's hebben dit vermogen aangetoond door golfpakketinterferometrie te bereiken op elektronengolfpakketten die worden gegenereerd in heliumatomen.

De onderzoekers gebruikten twee identieke undulatoren die waren geïnstalleerd in een recht gedeelte van de UVSOR-III-opslagring in Okazaki, Japan. De dubbele undulatoren genereerden een paar lineair gepolariseerde elektromagnetische golfpakketten, waarbij elk van de lichtgolfpakketten een duur had van ~ 1,8 fs, en de vertragingstijd ertussen kon met attoseconde precisie worden aangepast.

Het idee van de onderzoekers was dat de longitudinale coherentie tussen twee van de lichtgolfpakketten kan worden gebruikt bij het implementeren van coherente controle. De onderzoekers verlichtten heliumatomen met synchrotronstraling van de tweeling-undulatoren, en gegenereerd in het helium een ​​elektronengolfpakketpaar getranscribeerd uit het lichtgolfpakketpaar. Ze toonden aan dat de populaties van de individuele aangeslagen toestanden kunnen worden gecontroleerd door de interferentie tussen de elektronengolfpakketten aan te passen.

Dit prototypische experiment verifieerde een nieuw coherent-controleraamwerk met synchrotronstraling. Er is geen technische beperking op de toepassing van dit coherente controleconcept bij kortere golflengten die lasers spoedig zouden kunnen bereiken. Dit onbenutte vermogen van synchrotronstraling zal de grens van coherente controletechnologie vooruithelpen.