קרן לייזר איכותית וחלשה יכולה להתמקד – כמו פגיון – בנקודות קטנות ומדויקות. קרן בעלת איכות נמוכה ועוצמה רבה מתאפיינת, לעומת זאת, בפיזור רב יותר. מדעני מכון ויצמן למדע פיתחו דרך לשילוב 16 קרני לייזר חלשות ויצרו מהן קרן אחת, חזקה ובעלת איכות גבוהה. מדובר בפיתוח מורכב למדי שכן כל הפרעה זעירה עלולה להזיז את הקרניים כך שלא תהיה ביניהן התאמה מלאה. כדי להתגבר על הקושי הזה פיתחו המדענים מתקן שמאפשר מעין "ברירה טבעית" של קרני לייזר שעונות על דרישות השילוב, ופוסל את אלה שאינן עונות על הדרישות האלה.
מדענים רבים, במקומות שונים בעולם, מנסים להשתמש בקרני לייזר כדי לפרק באופן בררני קשרים בין אטומים במולקולה מסוימת, מבלי לפגוע בקשרים כימיים אחרים. מדובר בפיתוח מעין "איזמל" של אור, המאפשר לעצב מולקולה לצרכים שונים. מדען ממכון ויצמן למדע אומר שמערכת היחסים המתמטיים בין זמן ותדר של קרן הלייזר דומים למערכת היחסים המתמטיים בין בני זוג אחרים בתורת הקוונטים: מקום ותנע. הדמיון הזה העלה את האפשרות ליצור מעין "מפתחות אור" ייחודיים שכל אחד מהם מתאים אך ורק לשבירתו של קשר כימי מוגדר, ושאינו פוגע בקשרים האחרים.
כדי לבצע חיתוך מדויק מבלי לגרום נזק באזור, משתמשים המדענים בהבזקי לייזר קצרים מאוד (פחות ממיליונית-מיליונית השנייה). אין קושי לרכז את האור בנקודה אחת על-פני השטח, אבל כאשר מנסים למקד את האור מתחת לפני השטח, למשל בגידול סרטני בעומק הגוף, התווך מפזר את האור. מדעני מכון ויצמן למדע פיתחו שיטה המבוססת על משוב: המערכת בוחנת בזמן אמיתי כיצד מתפזר האור העובר דרך התווך, ומעצבת בעזרת אלגוריתם מתמטי קרן לייזר ש"מפצה" על הפיזור הצפוי. המערכת הממוחשבת מייצרת קרן לייזר בעלת מאפיינים ה"תפורים" בדיוק לרקמה, כך שהקרן מגיעה אל המטרה בעומק הרקמה כשהיא ממוקדת.