Лазерный луч попадает в кристалл, и внутри него начинается танец, который длится меньше одной миллионной доли наносекунды. В этом кристалле электроны не могут свободно двигаться, потому что сильно отталкиваются друг от друга, как люди в переполненном автобусе. Свет выбивает один электрон, и образуется пара: дублон (два электрона на одном месте) и холон (пустое место). Они связаны, как партнёры в танце.
Когда дублон и холон снова встречаются, они исчезают, а лишняя энергия уходит в виде вспышки света. Если лазерное поле сильное, такие встречи происходят много раз за одно световое колебание, и рождаются высокие гармоники — свет на частотах, кратных частоте лазера. Учёные использовали два лазерных импульса разной частоты, чтобы выделить чётные гармоники. Измерив, когда рождается каждая гармоника, они узнали, как далеко успела разлететься пара. Чем дальше разлёт, тем выше частота света, как у пружины: сильнее растянешь — выше звук.
Но танец не идеален. Высокие гармоники слабеют к концу лазерного импульса, потому что пары сталкиваются с другими частицами и теряют синхронность, как танцоры, которых толкают в толпе. Это ограничивает возможность управлять такими системами светом, но зато теперь учёные могут следить за движением электронных пар внутри одного светового колебания.
Дублон-холонная пара в одномерном моттовском изоляторе напоминает пару «электрон-дырка» в полупроводнике, но с принципиальной разницей: дублон и холон не являются независимыми квазичастицами, их движение жёстко скоррелировано из-за сильного кулоновского взаимодействия. В эксперименте использовался материал, родственный купратным сверхпроводникам, где те же цепочки Cu-O играют ключевую роль в высокотемпературной сверхпроводимости.