Il controllo coerente è un metodo per manipolare le popolazioni e i percorsi nella materia mediante la luce, ed è attualmente una delle aree di ricerca più interessanti in fisica ottica e fotochimica. I laser sono stati considerati come sorgenti luminose uniche che consentono di eseguire un controllo coerente, e, grazie allo sviluppo della tecnologia laser, la ricerca in corso si sta spostando rapidamente nel regime delle lunghezze d'onda ultraviolette estreme.

La radiazione di sincrotrone degli elettroni relativistici è una luce ampiamente utilizzata con uno spettro continuo che si estende fino alla gamma dei raggi X duri. La radiazione di sincrotrone è generalmente considerata di scarsa coerenza temporale, quindi non era stato precedentemente concepito per avere una capacità nascosta di controllo coerente. Yasumasa Hikosaka (Università di Toyama), Tatsuo Kaneyasu (Sorgente luminosa SAGA/Istituto di scienze molecolari [IMS]), Masahiro Katoh (Università di Hiroshima/IMS) e collaboratori hanno dimostrato questa capacità realizzando l'interferometria dei pacchetti d'onda sui pacchetti di onde di elettroni generati negli atomi di elio.

I ricercatori hanno impiegato due ondulatori identici installati in una sezione diritta dell'anello di accumulo UVSOR-III a Okazaki, Giappone. Gli ondulatori gemelli generano una coppia di pacchetti di onde elettromagnetiche linearmente polarizzate, dove ciascuno dei pacchetti di onde luminose aveva una durata di ~ 1,8 fs, e il tempo di ritardo tra di loro potrebbe essere regolato con precisione ad attosecondi.

L'idea dei ricercatori era che la coerenza longitudinale tra due dei pacchetti di onde luminose possa essere utilizzata per implementare un controllo coerente. I ricercatori hanno illuminato gli atomi di elio con la radiazione di sincrotrone dei gemelli ondulatori, e ha generato nell'elio una coppia di pacchetti di onde elettroniche trascritta dalla coppia di pacchetti di onde luminose. Hanno dimostrato che le popolazioni dei singoli stati eccitati possono essere controllate regolando l'interferenza tra i pacchetti di onde di elettroni.

Questo esperimento prototipo ha verificato un nuovo quadro di controllo coerente con la radiazione di sincrotrone. Non c'è nessuna restrizione tecnica all'applicazione di questo concetto di controllo coerente a lunghezze d'onda più corte a cui i laser potrebbero presto raggiungere. Questa capacità non sfruttata della radiazione di sincrotrone farà avanzare la frontiera della tecnologia di controllo coerente.