الليزر العادي يضيء بخطوط ضيقة، مثل وتر يصدر نغمة واحدة فقط. هذا غير مريح للتحليل الطيفي: إذا كانت المادة تمتص الضوء بين الخطوط، فقد لا نلاحظها. ليزر التيراهرتز الكمي المتتالي (quantum cascade laser) هو شريحة شبه موصلة بحجم الظفر، يصدر موجات بتردد من 1 إلى 6 تيراهرتز (تريليونات الاهتزازات في الثانية). هذه الموجات تخترق الورق والبلاستيك والملابس، لكنها لا تخترق المعدن والماء.
طبق مؤلفو الدراسة على الليزر إشارة إضافية منخفضة التردد — كما لو أنك تهز الوتر قليلاً ليصدر جميع النغمات التوافقية دفعة واحدة. عند تردد تعديل أقل من 1 غيغاهرتز (مليار اهتزازة في الثانية)، أصدر الليزر طيفًا من 1.9 إلى 4.1 تيراهرتز — أي أكثر من أوكتاف، وبدون انقطاعات. وعند زيادة تردد التعديل، اندمجت الخطوط المنفصلة في توهج متصل من 3 إلى 4 تيراهرتز. هذا الوضع يسمى بالوضع فائق التوهج (superluminescent): يبقى الضوء موجهًا لكنه يفقد القمم الحادة، مثل صوت المطر بدلاً من قطرات منفصلة.
أظهرت الحسابات والنماذج الحاسوبية ما يحدث داخل الليزر: نبضات الضوء تجري في الرنان وتتصادم، مما يطمس بعضها البعض. الفائدة العملية تكمن في التحليل الطيفي بالامتصاص: يمكن فحص العينة بحثًا عن مواد متعددة في وقت واحد دون إعادة ضبط الليزر. هذه المصادر ستكون مفيدة لمراقبة جودة الأدوية، أو البحث عن المتفجرات، أو دراسة الغازات.
يُطلق على إشعاع التيراهرتز أحيانًا اسم "الشعاع النافذ": فهو يرى من خلال الملابس والتغليف، لكنه لا يضر الأنسجة، على عكس الأشعة السينية.
في مسلسل "ستار تريك"، يستخدم الماسح الطبي (tricorder) شيئًا مشابهًا لتحليل فوري لتركيب المواد — الآن الليزر بلا فجوات يجعل هذا أقرب إلى الواقع خطوة.