Đó là một trong những bất ngờ lớn nhất trong lịch sử khoa học: Trong những ngày đầu của vật lý lượng tử khoảng 100 năm trước, các học giả đã phát hiện ra rằng các hạt tạo nên vật chất giống như sóng. Giống như ánh sáng có thể tán xạ ở một khe đôi và tạo ra các kiểu tán xạ, các electron cũng có thể biểu hiện các hiệu ứng giao thoa. Năm 1933, hai nhà lý thuyết Piotr Kapitza và Paul Dirac đã chứng minh rằng một chùm electron thậm chí còn bị nhiễu xạ từ một sóng ánh sáng đứng (do tính chất của các hạt) và các hiệu ứng giao thoa do tính chất sóng là có thể xảy ra.

Một đội nghiên cứu Đức-Trung do Giáo sư Reinhard Dörner từ Đại học Goethe Frankfurt dẫn đầu đã thành công trong việc sử dụng hiệu ứng Kapitza-Dirac này để hình dung ngay cả sự tiến hóa theo thời gian của sóng điện tử, được gọi là pha cơ học lượng tử của điện tử. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Khoa học.