Le tireur vise la cible, appuie sur la détente — et entend deux détonations : l'une forte, l'autre plus discrète. C'est ainsi que fonctionne le nouveau dispositif, sauf qu'au lieu de balles, on a un paquet d'électrons, et au lieu de coups de feu, deux éclairs de lumière. L'un est un rayon X, l'autre est térahertz. Ils se dirigent vers un même point avec un intervalle parfait.
D'habitude, on produit ces impulsions sur des machines différentes, et les synchroniser revient à demander à deux batteurs de jouer en rythme sans se voir. Ici, un seul paquet d'électrons traverse d'abord un amplificateur à rayons X, puis un amplificateur térahertz. Le premier prélève de l'énergie pour les rayons X, le second pour les térahertz. Le paquet n'a pas le temps de se disperser, si bien que les deux impulsions naissent d'un même « coup de feu ».
Les scientifiques ont mesuré l'énergie des deux impulsions. Il s'est avéré que l'impulsion de rayons X est devenue plus intense que si le paquet n'avait pas été au préalable « découpé » en fines couches. Ces couches sont comme les dents d'un peigne qui imposent leur rythme aussi bien aux rayons X qu'aux térahertz. Le délai entre les impulsions est toujours le même, car c'est le paquet lui-même qui le détermine, et non un minuteur externe.
Un tel outil est nécessaire pour observer la matière en mouvement. Les rayons X montrent où se trouvent les atomes, et les térahertz comment ils vibrent. Ensemble, ils donnent une image complète : c'est comme filmer la vie d'un cristal, où chaque image est nette et synchronisée.
Le rayonnement térahertz est parfois appelé « le fossé térahertz » : pendant longtemps, il n'existait ni sources ni détecteurs capables de fonctionner dans cette gamme. Aujourd'hui, on l'utilise dans les scanners de sécurité des aéroports.
Dans la série « Star Trek », le tricordeur médical utilise quelque chose de similaire au balayage térahertz — il voit à travers les matériaux et les tissus sans les endommager.