Samstämd kontroll är en metod för att manipulera populationer och vägar i materia med ljus, och är för närvarande ett av de mest attraktiva forskningsområdena inom optisk fysik och fotokemi. Lasrar har betraktats som unika ljuskällor som gör det möjligt för en att utföra koherent kontroll, och, tack vare utvecklingen av laserteknik, den pågående forskningen går snabbt in i regimen för extrema ultravioletta våglängder.

Synkrotronstrålning från relativistiska elektroner är allmänt använt ljus med ett kontinuerligt spektrum som sträcker sig så långt som det hårda röntgenområdet. Synkrotronstrålning brukar anses vara dålig tidsmässig koherens, därför var det inte tidigare tänkt att ha en dold kapacitet för sammanhängande kontroll. Yasumasa Hikosaka (University of Toyama), Tatsuo Kaneyasu (SAGA Ljuskälla/Institute for Molecular Science [IMS]), Masahiro Katoh (Hiroshima University/IMS) och medarbetare har visat denna förmåga genom att uppnå vågpaketinterferometri på elektronvågspaket som genereras i heliumatomer.

Forskarna använde två identiska undulatorer installerade i en rak sektion av UVSOR-III lagringsringen vid Okazaki, Japan. Tvillingångarna genererade ett par linjärt polariserade elektromagnetiska vågpaket, där vart och ett av ljusvågspaketen hade en varaktighet på ~ 1,8 fs, och fördröjningstiden mellan dem kunde justeras med attosekundprecision.

Forskarnas idé var att den längsgående koherensen mellan två av ljusvågspaketen kan användas för att genomföra koherent kontroll. Forskarna belyste heliumatomer med synkrotronstrålning från de dubbla böljarna, och genererade i helium ett elektronvågspaketpar transkriberat från ljusvågspaketparet. De demonstrerade att populationerna i de enskilda upphetsade tillstånden kan kontrolleras genom att justera interferensen mellan elektronvågpaketen.

Detta prototypiska experiment verifierade en ny ram för koherent kontroll med synkrotronstrålning. Det finns ingen teknisk begränsning för tillämpningen av detta koherenta kontrollkoncept vid kortare våglängder som lasrar snart kan nå. Denna outnyttjade förmåga för synkrotronstrålning kommer att avancera gränsen för koherent kontrollteknik.