海德堡马克斯普朗克核物理研究所的研究人员成功选择性地操纵氢分子中电子对的运动。光释放的光电子(光子)相对于裂解中性氢原子中剩余的结合电子的发射方向可以通过两次激光闪光之间的时间间隔来控制，时间间隔为几百阿秒(10⁻¹⁸ s)。

可调节的发射不对称性基于束缚电子和空间分离的发射电子之间的量子纠缠。

我们要向左还是向右?在我们经典世界中，徒步旅行时一个(通常)答案很简单的基本问题在基本粒子的量子世界中可能要难得多。电子和质子是分子的组成部分，它们可以同时处于向左和向右的状态，并且只有在测量时(例如，通过撞击粒子探测器)才会决定以其中一种选择“实现”。

这种称为量子纠缠的现象构成了所谓量子计算机的基础，其中信息以量子位 (Qubits) 的形式存储和处理，允许同时叠加“右”和“左”，或者用计算机术语来说“0”和“1”。

这使得此类机器上的量子计算比传统计算机强大得多，因为基本上以前需要很长时间才能连续运行的多个计算现在都可以同时运行。

但也存在问题：量子计算机的编程很复杂，需要很多步骤，而这些步骤需要时间——在此期间量子处理单元可能变得不稳定(通过“退相干”)。

海德堡 MPIK 的物理学家团队——Farshad Shobeiry、Patrick Fross、Hemkumar Srinivas、Thomas Pfeifer、Robert Moshammer 和 Anne Harth(现为阿伦大学教授)——朝着将纠缠量子态的控制速度显著(提高 100,000 倍以上)迈出了重要一步，从纳秒到飞秒(10⁻¹⁵ s)甚至阿秒(10⁻¹⁸ s)。

研究人员在阿秒激光实验室中研究了氢分子(两个质子、两个电子)的基本量子动力学，在电子和质子与这些超短闪光(脉冲)相互作用后对其进行拾取。他们发现，通过在不到一飞秒的时间尺度上相对于激光光波的最大值和最小值延迟阿秒脉冲，可以改变电子相对于质子的发射方向。

该研究成果发表在《科学报告》杂志上。

广义理论模型通过上述状态叠加解释了这一发现：分子中的两个电子虽然位于不同位置(其中一个电子孤立地飞走，另一个电子仍与质子结合)，但却发生量子力学纠缠。

该理论还表明，这些状态类似于所谓的贝尔态(量子信息理论的基石)，可以通过高频(极紫外线，XUV)和低频(透视 线，IR)光闪光之间的阿秒延迟进行修改。

虽然基于这一想法设计可行的量子计算机还为时过早，但它为在极短的时间尺度上编程量子信息提供了基本的物理学见解。用于解释海德堡 MPIK 进行的实验的模型具有普遍性，原则上允许将其从氢转化为任何其他系统，在这些系统中，两种颜色的光可以“混合”，从而在电子运动的基本“超快”时间尺度上实现纠缠态的量子控制。