20 世纪 80 年代，海因里希·赫兹 (Heinrich Hertz) 发现两块金属之间跳跃的火花会发出闪光，即快速振荡的电磁波，可以被天线接收到。为了纪念他的开创性工作，频率单位于 1930 年被命名为“赫兹”。赫兹的发现后来被古列尔莫·马可尼(Guglielmo Marconi)(1909 年诺贝尔物理学奖)用来长距离传输信息，从而创造了无线电通信并彻底改变了无线电报——塑造了现代世界直到今天。

雷根斯堡大学物理系和雷根斯堡超快纳米显微镜中心 (RUN) 的科学家们现在已经能够通过测量赫兹在时间上发出的光的示波图来直接观察两个原子之间赫兹火花跳跃的量子版本。精度比光波的单个振荡周期更快。

这个新信号实现了长期追求的目标：全光学显微镜中的原子空间分辨率。作为与量子世界前所未有的通信通道，该信号对于超快量子技术的发展至关重要，因为它为单原子长度尺度和快于万亿分之一秒的时间尺度上发生的过程提供了新的见解。

物理学家团队使用原子级锋利的尖端将光线聚焦到尖端顶点和样品表面(称为近场区域)之间的微小间隙中，这次间隙以亚原子精度保持在几个原子宽。

在经典物理学中，电子被想象为微小的带电粒子，电子无法穿透这个间隙。然而，原子尖端与样品的接近揭示了量子力学中粒子的第二种性质：它们的波状行为。大部分电子波将出现在尖端，但一小部分电子波也会驻留在样品内部的间隙中，就像一个人同时站在门的两侧一样。