تنزل إبرة معدنية على قطعة من موصل فائق. يحدث كل هذا داخل مبرّد يبرّد العينة إلى 30 جزءًا من الألف من الدرجة فوق الصفر المطلق — أبرد بمئة مرة من الفضاء الخارجي. يُمرَّر تيار ضعيف عبر الإبرة، ومن خلال كيفية مرور الإلكترونات عبر بقعة التلامس الصغيرة جدًا، يقرأ الفيزيائيون ما يحدث داخل المادة.
سابقًا، كانت مثل هذه القياسات في درجات الحرارة المنخفضة للغاية شبه مستحيلة: كانت الإبرة تهتز من أدنى حرارة، وكان توصيل الأسلاك إليها دون تسخين العينة صداعًا منفصلًا. مؤلفو المنظومة الجديدة حلّوا المشكلتين. الإبرة يحرّكها مشغّل كهرضغطي — بلورة تغيّر شكلها بفعل الجهد الكهربائي، فتحرّك الإبرة أجزاءً من النانومتر، كما لو كنت تدير مقبض مجهر بخطوة ذرة واحدة. وجميع الأسلاك من الإبرة إلى جهاز القياس مثبتة على ألواح باردة لتحمل الحرارة الزائدة بعيدًا، كما يحمل أنبوب الماء الماء الساخن من الصنبور.
اختُبر الجهاز على موصل فائق من التيتانيوم والتنتالوم والسيلينيوم — مركب يفقد مقاومته عند 2.3 كلفن. أظهرت الأطياف انخفاضات وقممًا واضحة — آثار لتجمع الإلكترونات في أزواج وتدفقها دون خسائر. عند التسخين أو تشغيل المجال المغناطيسي، ضعفت هذه الملامح واختفت — تمامًا كما تتنبأ نظرية الموصلية الفائقة.
الآن لدى الفيزيائيين أداة للنظر في عالم المواد الكمية عند درجات حرارة لا يتبقى فيها تقريبًا أي ضجيج حراري. إبرة تستمع إلى الصمت — وتسمع الإلكترونات وهي تغني.
30 ملي كلفن هي درجة الحرارة التي عندها حتى الهيليوم، لو كان في تلامس مع العينة بدلًا من الفراغ، لتحول إلى مادة صلبة. الحركة الحرارية للذرات ضعيفة جدًا لدرجة أن الإبرة يمكنها لمس العينة دون إزاحة أي ذرة من مكانها.