Dans un cristal de silicium, un atome de phosphore retient un électron supplémentaire sur deux orbites très proches. Ces orbites ressemblent à deux étages voisins d'un immeuble, avec un escalier presque invisible. Une courte impulsion laser dans l'infrarouge moyen pousse l'électron de l'étage inférieur vers l'étage supérieur, et celui-ci se met à osciller entre les deux, comme un pendule.

Pour observer cette oscillation, les scientifiques ont envoyé, juste après la première impulsion, une seconde impulsion, plus faible, qui ne fait que légèrement tourner le plan de vibration de la lumière. En mesurant l'ampleur de cette rotation, on peut savoir où se trouve l'électron à un instant donné. Il s'avère que l'amplitude de l'oscillation et le temps qu'elle met à s'atténuer dépendent du nombre de charges libres déjà excitées dans le cristal. Plus il y a de ces charges, plus l'électron perd rapidement son rythme.

Parfois, dans certaines conditions, l'impulsion laser ne déclenche pas l'oscillation, mais déplace brusquement le « plancher » lui-même — c'est-à-dire qu'elle modifie la forme des orbites. L'électron saute alors au troisième étage, qui est normalement fermé. Ce décalage ne ressemble pas au balancement d'une balançoire, mais plutôt à une poussée instantanée sur toute la structure. Grâce à cela, on a réussi à exciter une transition qui, selon les règles de symétrie, était interdite pour une oscillation ordinaire.

Cette expérience montre que les états quantiques dans le silicium peuvent non seulement être créés, mais aussi ajustés en modifiant l'environnement. À l'avenir, de telles oscillations contrôlables pourraient devenir la base de qubits — les cellules d'un ordinateur quantique construit sur des semi-conducteurs ordinaires.