TU Wienとカリフォルニア大学サンディエゴの研究者たちは、ヘリウム原子における電子の同時エネルギー放出メカニズムを利用し、X線の理論的エネルギー限界を超える新手法を発見した。この手法では、2つの電子が原子核に同時に戻る際に放出されるエネルギーが、単一の電子が放出できるエネルギーよりも高周波のX線を生成できることを示した。

ヘリウム原子では、2つの電子が量子力学的に相関していることが、この高周波X線の発生を可能にしている。研究者たちは、この手法により、これまで知られていたエネルギー限界を大きく超えた、2番目の弱いスペクトルプレートーを観測した。この現象はヘリウム原子でのみ観察され、電子-電子相関の重要性を強調している。

この新しいX線放射は、電子-電子相関を調べるための新しい分光センサーとして注目されている。長期的には、この原理は分子や強い相関を持つ固体にも適用可能である。この手法は、アト秒物理学に道を開く高調波生成が、量子多体過程を調べるためのツールになる可能性を示している。