物理学家阿瑟·阿什金因光镊技术获得了今年的诺贝尔物理学奖。光镊技术利用高度聚焦的激光束产生的力，来操纵纳米至微米级粒子比如原子、分子甚至生物细胞。然而除了激光，诞生于上世纪80年代的扫描隧道显微镜同样也能操纵分子和原子。
STM的作用原理建立在量子隧穿效应的基础上。在经典物理中，一个粒子不可能越过一个比它能量还高的势垒；而在量子力学中，粒子有一定几率能穿过这个势垒。若STM的扫描探针与样品足够接近，它们之间就会出现隧穿电流。在的探针和样品间加一个恒定的电压，就可以得到稳定的隧穿电流。用探针对样品表面进行光栅扫描，样品表面电子态的形貌信息便可通过STM传入电脑中进行成像。
扫描探针不仅可以执行扫描样品表面信息的任务，同时也是一种实现操纵分子和原子的强有力工具。想要顺利的操纵分子或原子，可以利用探针拨动它们，也可以通过针尖对分子、原子加一个脉冲电压，诱发其簸动。对分子和原子的成功操纵，使得纳米尺度下特殊微结构的“人工合成”成为可能，对分子间化学键的形成过程、分子马达的转动机制和分子器件的研究也有着巨大的推进作用。
为了鼓励更多的人关注纳米科技，来自法国国家科研中心材料制造与结构研究中心和保罗·萨巴捷大学的化学家们共同发起了“纳米车”大赛。去年一共有6支来自6个不同国家的科研团队参加了比赛，其中4组在法国图卢兹的实验室里参赛。研究人员在同一条黄金赛道上利用具有4个探针的STM，进行他们的纳米赛车比赛；另外2组则在同一地点远程操纵位于他们自己实验室的“纳米车”。
许多研究人员试图将STM与其它技术结合，赋予STM技术新的机遇。比如为研究分子或原子的磁性制造出的自旋极化扫描隧道显微镜，和为研究分子中化学键的性质开发出的非接触式原子力显微镜/扫描隧道显微镜。最近，一些科学家试图将太赫兹技术与STM结合起来，用以测量样品表面发生的超快电子过程，并用光实现精准操纵。
去年，加拿大阿尔伯塔大学的研究小组第一次观测到硅单晶样品表面上的太赫兹电子动力学过程，利用的正是他们开发的太赫兹扫描隧道显微镜，开启了THz-STM的光明未来。今年7月，一支由东京大学、横滨国立大学和滨松光子学中央研究院的科学家们组成的联合研究团队，通过在THz-STM上加入一个移相器，实现了对超快过程的精确操纵。
日本的研究人员设计出了一种太赫兹脉冲周期，可以让太赫兹脉以设定的电流快速地在近场和远场间振荡。他们的研究结果于7月20日发表在《纳米快报》上。
在此之前的大部分工作都作了一个假设，即近场和远场在时间和空间上是一样的。但Takeda的团队在仔细检查了近场和远场后，不仅发现了这两者之间的区别，同时也发现：快速激光的脉冲能激励太赫兹脉冲所需相移，将电流切换到近场。
人类对未知的探索催生了许多新技术的诞生，结合了太赫兹技术的STM便是一个非常好的例子。除了对样品表面的形貌测量和电子性质测量外，传统的STM已然陷入了研究瓶颈期，迫切需要新的外援技术加持，让它可以在更广泛研究领域发光发热。一个“超快速”的成像技术时代即将来临！