داخل كبسولة زجاجية بحجم حبة البازلاء، تطفو ذرات الروبيديوم. شعاع ليزر ينقلها إلى حالة خاصة — حالة ريدبرغ، حيث يبتعد الإلكترون عن النواة وتصبح الذرة حساسة بشكل غير عادي للمجالات الخارجية. إذا ظهر مجال كهربائي ضعيف قريبًا، تغير الذرات استجابتها لشعاع القراءة الثاني قليلًا. هكذا يصبح المجال مرئيًا.
يلتقط الجهاز الجديد تذبذبات المجال بترددات من 1 إلى 100 هرتز — وهي إشارات بطيئة، شبه ثابتة. تصل الحساسية إلى 0.2 ملي فولت لكل متر في ثانية المتوسط. للمقارنة: بطارية في الجيب تخلق مجالًا أقوى بملايين المرات، لكن المستشعر يميز حتى هذه الاضطرابات الضعيفة.
هذا "الهوائي الذري" يمكنه فحص اللوحات والدوائر الدقيقة دون لمسها بمسبار، والاستماع إلى إشارات التردد المنخفض جدًا تحت الماء وعبر الأرض، واكتشاف اقتراب شخص أو جسم مشحون. وأيضًا — دراسة العمليات الكهربائية في الخلايا الحية والظواهر الجيوفيزيائية.
ذرات ريدبرغ كبيرة جدًا لدرجة أن ذرة واحدة قد تكون بحجم بكتيريا — إلكترونها الخارجي يدور بعيدًا، مثل كوكب حول نجم.
في مسلسل «الفضاء» (The Expanse)، تستخدم أجهزة استشعار تعتمد على الحالات الكمومية للذرات لمراقبة حالة السفينة دون أي سلك — تشبه هذه التقنية.