2022年4月21日，Science刊发了来自加州大学欧文分校的W. Ho教授的最新研究，研究者创造性地在将STM与飞秒太赫兹激光结合，将氢气分子激发为量子传感器，实现了前所未有的飞秒级时间分辨率和原子级空间分辨率成像。作者使用太赫兹激光脉冲使氢气分子从基态变为激发态，实现两种量子状态的叠加。此时，氢分子成为STM的一部分，无论显微镜扫描到哪里，氢都位于尖端和样品之间，这样就可以实时看到样品上的电荷分布。此外，可以在飞秒激光的帮助下检测到氢分子量子态的变化，通过测量循环振荡的持续时间和退相干时间可以研究氢分子与探测样品环境的相互作用。这种基于氢气的量子相干性的新型STM量子传感系统将在催化剂工程科学中具有重要的应用前景。论文题目为“Atomic-scale quantum sensing based on the ultrafast coherence of an H₂ molecule in an STM cavity”。