امروزه بینهای کوانتمی ابررسانایی برای درک بهتر ساختار جامدات استفاده می‌کنند. پژوهشگران مؤسسه فناوری کارلسروهه به طور خاص روی این موضوع کار میکنند. این تیم در تقاطعهای مداری جوزفسون نوسانات تک اتمها را در تونل زنی بین دو نقطه اندازه گرفتند. این بدان معناست که اتمها بصورت کوانتم مکانیکی نوسان میکنند. حتی تغییر شکل نمونه مورد آزمایش هم فرکانس را تغییر می‌دهد. الکسی اوستینُف و جرج وایز می‌گویند:«هم اکنون ما بطور مستقیم فرکانسهای منفرد اتمهای تونل زنی را در جامد کنترل می‌کنیم». پژوهشگران به جعبه بسته ای روبرو شده اند که از داخل صداهای متفاوتی می‌شوند. نه فقط می‌توان ذرات منفرد را شناسایی کرد، بلکه ‌می‌توان خواص فیزیکی آنها در به صورت کنترل شده اندازه گرفت.

مواد مورد استفاده برای این آزمایش حلقه‌ی ابررسانا با سیم متقاطع نانومتری ضخیم نارسانا بنام تقاطع جوزفسون هستند. کوبیت شکل گرفته به این روش دقیقاً می‌تواند بین دو حالت کوانتمی قرار گیرد. اوستینُف می‌گوید:«جالب است که چنین کوبیت جوزفسونی با سیستمهای کوانتمی نارسانا جفتشدگی دارد و ما فرکانس تونل زنی آنها را در این حالت اندازه می‌گیریم». در دماهای بالای صفر مطلق، بیشتر منابع نویز در ماده قطع می‌شوند. تنها نویزی باقی میماند که اتمهای ماده در زمان جهش بین دو مکان معادل بوجود می‌آورند. اوستینُف ادامه می‌دهد:«ما میکروسکوپی برای اتمهای منفرد کوانتم مکانیکی داریم».

در آزمایش انجام شده، ۴۱ جهش اتمی و طیف و فراکنس‌شان شمارش شد. فواصل اتمی تاحدودی تغییر کردند. در این زمان فرکانسهای تونل زنی اتمها قویاً تغییر کردند. این روش برای پژوهش در زمینه‌ی قطعات الکترونیک مانند ترانزیستورها و قطعات مینیاتوری دیگر میتواند مورد استفاده قرار گیرد.

G. J. Grabovskij, T. Peichl, J. Lisenfeld, G. Weiss, A. V. Ustinov. Strain Tuning of Individual Atomic Tunneling Systems Detected by a Superconducting Qubit.Science, 2012; 338 (6104): 232 DOI:10.1126/science.1226487