Sử dụng các chớp siêu ngắn của tia lade, các nhà khoa học của Viện Quang Lượng tử Max Planck của Đức và Phòng thí nghiệm Quốc gia Berkeley, Mỹ, đã có thể tính toán được thời gian của các dao động giữa các trạng thái lượng tử của các electron hóa trị.

Các phản ứng hóa học xảy ra do các động lực của các electron hóa trị, đây là các electron ở quỹ đạo ngoài cùng của một nguyên tử. Nếu có thể quan sát sự di chuyển của chúng, thì có thể hiểu được các cơ chế và tìm hiểu được cách chúng kết hợp với các nguyên tử khác để tạo nên vật chất xung quanh chúng ta. Nhưng các electron di chuyển cực nhanh, vì vậy đây vẫn là một nhiệm vụ bất khả thi cho tới nay.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các tia lade có thể hoạt động ở cỡ thời gian 100 atto giây (1 atto giây bằng 10^-18 giây). Họ đã đo được sự di chuyển của các electron hóa trị dưới dạng kripton ion hóa có một electron bị loại đi.

Nhóm nghiên cứu đã đo được sự dao động liên tục của các electron giữa hai trạng thái lượng tử. Các dao động vỏ hóa trị này tuân theo chu kỳ khoảng 6 femto giây. Sử dụng các xung lade atto giây nhanh hơn, nhóm nghiên cứu đã có thể thu được một cách cơ bản những dao động này khi chúng đang diễn ra.

Các nhà nghiên cứu cho biết, mặc dù thí nghiệm của nhóm nghiên cứu chứng tỏ một cách đơn giản rằng các nhà khoa học có thể quan sát được sự di chuyển của các electron, nhưng khám phá này có thể được ứng dụng vào bất cứ một vấn đề nào trong lĩnh vực vật lý và hóa học về các hệ chất rắn, chất lỏng và sinh học, cơ bản của vạn vật. Nghiên cứu này sẽ cho phép họ làm sáng tỏ các quy trình bên trong và giữa các nguyên tử, phân tử và tinh thể ở cỡ thời gian điện tử.