2026年8月18日——明亮压缩真空（BSV）光能够实现强光-物质相互作用，包括产生具有量子性质的高次谐波。然而，此前的研究仅考虑了其与单个原子的相互作用。现在，ICFO的研究人员及合作者研究了BSV在充满氩原子的介质中的传播、由此产生的退相干效应，以及如何将其最小化。研究结果发表于《自然·通讯》。

迄今为止最短的光脉冲仅有几个阿秒长。它们比眨眼还要短得多，以至于人们的大脑难以想象它们。但正是这一点，使得它们能够研究地球上生命普遍存在的超快电子过程；这些过程发生在化学反应展开或生物分子之间传递能量之时。

高次谐波产生（HHG）——即给定光脉冲被原子吸收时产生的高次谐波——是迄今最短光脉冲的物理前驱。虽然经典光源驱动下的HHG已被广泛研究，但最近已证明量子光同样具备这一能力。然而，谐波产生后，量子性是否仍然保留？这是目前研究中最为重要的问题之一。 

然而，量子光有许多不同类型，每种都有不同的性质。明亮压缩真空（BSV）是一种特别有趣的量子光，因为正如其名称所示，它表现出压缩特性——这是一种纯粹的量子特性，以增加共轭可观测量（如动量）的噪声为代价，降低某一可观测量（如位置）的噪声——同时携带大量光子。因此，BSV适用于诱导强光-物质相互作用，例如产生高次谐波所需的相互作用。

迄今为止，关于BSV驱动HHG的理论研究仅考虑了与单个原子的相互作用。但要评估BSV光源在实际中的应用，必须考虑更现实的充满原子的介质的情况。这正是ICFO研究人员Javier Rivera-Dean博士和Philipp Stammer博士在Maciej Lewenstein教授领导下，与克里特岛电子结构与激光研究所、维也纳工业大学、马克斯·玻恩非线性光学与短脉冲光谱学研究所、ELI ALPS以及量子科学与技术中心（FORTH-QuTech）合作，从理论上研究的情形。

该研究发表于自然·通讯，揭示了BSV驱动的高次谐波产生可能被原子电离和光子损耗所掩盖——这些是BSV在介质中传播的附带效应。这会降低辐射的量子特性，限制其最大传播长度，并减少发射的谐波数量。

幸运的是，这些退相干效应并非不可逾越的障碍。“我们证明了，在适当条件下，BSV能够保持其量子性，并有效产生具有量子特性的谐波，”参与该研究的ICFO教授、长期从事HHG研究的专家Maciej Lewenstein表示。这些条件包括显著减少原子电离造成的光子损耗，并仔细控制BSV的强度，从而在保持BSV产生高次谐波能力的同时，将退相干效应降至最低。

研究人员目前正计划确定实验实现的具体条件。实施所提出的理论框架将进一步加深对BSV在介质中传播的理解，进而使超快物理与量子物理领域更加紧密地结合在一起。