Un láser común emite líneas estrechas, como una cuerda que suena en una sola nota. Para la espectroscopía esto es incómodo: si una sustancia absorbe luz entre las líneas, puede pasar desapercibida. El láser de cascada cuántica de terahercios es un chip semiconductor del tamaño de una uña que emite ondas con frecuencias de 1 a 6 terahercios (billones de oscilaciones por segundo). Estas ondas atraviesan papel, plástico y ropa, pero no metales ni agua.
Los autores del trabajo aplicaron al láser una señal adicional de baja frecuencia, como si sacudieran ligeramente la cuerda para que sonara con todos sus armónicos a la vez. Con una frecuencia de modulación inferior a 1 gigahercio (mil millones de oscilaciones por segundo), el láser produjo un espectro de 1,9 a 4,1 terahercios, más de una octava, y sin caídas. Cuando aumentaron la frecuencia de modulación, las líneas individuales se fusionaron en un resplandor continuo de 3 a 4 terahercios. Este modo se denomina superluminiscente: la luz sigue siendo direccional, pero pierde los picos definidos, como el ruido de la lluvia en lugar de gotas individuales.
Los cálculos y modelos informáticos mostraron lo que ocurre dentro del láser: los pulsos de luz corren por el resonador y chocan, difuminándose mutuamente. La utilidad práctica está en la espectroscopía de absorción: se puede analizar una muestra para detectar múltiples sustancias de una sola vez, sin reajustar el láser. Estas fuentes servirán para el control de calidad de medicamentos, la detección de explosivos o el estudio de gases.
La radiación de terahercios a veces se llama 'rayo de visión': ve a través de la ropa y los envases, pero no daña los tejidos, a diferencia de los rayos X.
En la serie 'Star Trek', el tricorder médico utiliza algo similar para analizar instantáneamente la composición de las sustancias; ahora un láser sin huecos hace que esto esté un paso más cerca de la realidad.