الهوائي المعدني هو ما يلتقط الموجات في جهاز الراديو العادي. أما هنا، فالهوائي هو ذرة واحدة فقط، قُذف إلكترونها إلى مدار بعيد — مثل قمر صناعي في مدار مرتفع حول الأرض. تُسمى هذه الذرات ذرات ريدبيرغ. يعمل المجال الميكروويفي الضعيف على هذا الإلكترون البعيد، فيظهر في طيف الذرة خط مزدوج — وكأن وترًا واحدًا بدأ فجأة يصدر نغمتين.

وجّه العلماء ليزرين وإشارة ميكروويف إلى سحابة من هذه الذرات. ومن انشطار الخط الطيفي، تعلموا تحديد التردد وقوة المجال في الوقت نفسه. وبإضافة نغمة ميكروويف ثانية، حققوا حساسية أقل من ميكروفولت لكل سنتيمتر — وهذا مثل سماع همسة وسط ضجيج هادر. يعمل المستشعر في نطاق يصل إلى 3 جيجاهرتز، أي أنه يلتقط إشارات من موجات الراديو إلى أفران الميكروويف.

سيفيد هذا المستشعر في الفحص الدقيق للمجالات الكهربائية في المختبرات والطب وتقنيات الاتصالات. لا يحتاج إلى معايرة لكل تردد، ولا يخاف من المجالات القوية. إنها خطوة نحو قياسات معيارية، حيث تعمل الذرات كمسطرة للكهرباء.