Остриё сканирующего туннельного микроскопа подходит к поверхности кристалла так близко, что между ними проскакивает электрический ток. Электроны из иглы впрыскиваются в слоистый полупроводник и попадают в атомную вакансию — место, где в решётке не хватает одного атома. Эта пустота работает как крошечная ловушка для заряда.

Когда электрон и дырка встречаются в такой ловушке, рождается один фотон. Свет выходит наружу, и его можно поймать детектором. Картина излучения повторяет форму электронного облака вакансии — как отпечаток пальца, по которому видно, с каким именно дефектом мы имеем дело. Разрешение метода меньше нанометра, то есть тоньше, чем цепочка из десяти атомов.

Этот эксперимент соединяет электрическое управление с оптическим считыванием на масштабе одного атома. Такой интерфейс нужен для квантовых компьютеров и защищённых линий связи, где информация переносится одиночными частицами света. Вместо громоздких линз и лазеров — тончайшая игла и электрический импульс.