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乍一看，人们可能会认为情况非常简单：钍原子核可以处于不同的状态——基态或亚稳态，这两种状态的能量几乎相同。如果用波长恰好匹配这两种状态之间能量差的激光束照射钍，就可以使钍原子核从一种状态切换到另一种状态。
问题是，为了使这种方法奏效，必须确切知道需要多少能量。只有完全击中靶心时才会看到效果。需要以百万分之一电子伏特的精度进行操作，否则激光束根本没有效果。
由于无法立即判断是否击中了正确的能量，这使得情况更加复杂。“如果你激发原子核，使其从低能态跃迁到高能态，它最初会在这个高能态停留一段时间，”托尔斯滕·舒姆（Thorsten Schumm）说，“激发态的寿命超过十分钟。之后原子核才会返回到基态并发出光，然后才能测量这种光。”
可靠地测试特定波长可能需要数小时。“因此，长期以来，人们一直认为不可能简单地逐一尝试所有可能的能量值，”托尔斯滕·舒姆说，“如果不知道从哪里开始寻找，搜索就毫无希望。”所以问题是：如何缩小要搜索的能量范围？
早在20世纪70年代，人们就开始研究通过放射性衰变转变为钍原子核的铀原子核。这种衰变产生的辐射表明，钍-229应该有两种极其接近的能量状态——能量差小于100电子伏特。当时无法更精确地确定。
20世纪90年代，人们开始尝试更精确地测量这种能量差。为此使用了一个特殊技巧：将钍原子核置于比实际要研究的两种状态（在数千电子伏特范围内）能量高得多的另一种状态。过一段时间后，钍原子核将切换到这两个相邻的低能态之一——基态或相邻的亚稳态。可以根据产生的辐射间接计算出这两个低能态之间的距离。
然而，这种方法的准确性有限。“这有点像先从摩天大楼的屋顶上把一个球扔到街上，通过这种方法来测量路缘石的高度，”托尔斯滕·舒姆说，“球可能落在街上，也可能落在路缘石上。与摩天大楼的高度相比，这两种可能性的差别微乎其微。但是，如果非常精确地测量这两个距离，原则上可以了解路缘石的一些情况。”
使用这种方法得出的初步结果显示，所寻求的钍跃迁的能量值极低：早期的假设是3.5电子伏特，然后在2005年公布了一个5.5电子伏特的值——估计精度为1电子伏特。
来自欧洲、美国和日本的研究团队为取得最佳结果展开了竞争，估计值略有上升：2009年，美国劳伦斯利弗莫尔实验室（Lawrence Livermore Lab）测量到的值是7.8 ± 0.5电子伏特；2019年，慕尼黑工业大学（LMU Munich）的一个团队（托尔斯滕·舒姆参与其中）最终得出的值是8.28 ± 0.17电子伏特；2020年，舒姆和海德堡大学的同事发布的数据表明，该值是8.10 ± 0.17电子伏特。
虽然多年来准确性有所提高，但这些结果仍然太不精确，无法希望用激光准确击中能量跃迁。
提高这些测量结果的一个关键步骤是生产含钍晶体——这是托尔斯滕·舒姆及其在维也纳理工大学（TU Wien）的团队完成的一项艰巨任务。通过这种方式，可以同时检查大量钍原子核。
2023年，慕尼黑工业大学和维也纳理工大学首次合作成功，使用这种晶体直接测量了所寻求的钍跃迁：不再需要通过另一种能量高得多的状态间接推断出钍跃迁的能量；可以直接测量所寻求的跃迁过程中产生的辐射。这突然使得实现更高的精度成为可能：新的结果是8,338 ± 0.024电子伏特。
现在，人们第一次有了用激光具体激发该状态的希望。逐步扫描现在定义的狭窄区域，直到最终成功并获得清晰的信号——在8.355743 ± 0.000003电子伏特的能量下。
在五十年的时间里，“小于100电子伏特”因此成为了微电子伏特范围内的精确值。这最终为拥有众多技术应用的全新研究领域打开了大门。
