الهوائي العادي يلتقط الموجات الراديوية، لكن هناك حقول لا يكاد يشعر بها. نتحدث عن الحقول الكهربائية البطيئة — تلك التي تتغير مرة في الثانية أو أقل. لهذه الحقول، بنى الفيزيائيون مستشعرًا من حزمة ذرات الروبيديوم. تطير الحزمة في الفراغ، وتتصرف الذرات فيها مثل إبر البوصلة الصغيرة، لكنها لا تستجيب للمغناطيس بل للحقل الكهربائي.
تُضاء الذرات في الحزمة أولاً بالليزر. يقفز أحد الإلكترونات إلى مدار بعيد جدًا — تصبح الذرة "منتفخة" مثل بالون. تسمى هذه الحالة ريدبرغ. الحقل الكهربائي الخارجي يزيح مستويات الطاقة لهذه الذرة المنتفخة قليلاً. الإزاحة صغيرة جدًا، لكن يمكن ملاحظتها: إذا كان الحقل قويًا بما يكفي، تفقد الذرة إلكترونًا وتتحول إلى أيون. يحسب المستشعر هذه الأيونات — كلما زاد عددها، كان الحقل أقوى.
يلتقط الجهاز الحقول بتردد يبدأ من 1 هرتز — وهذا أبطأ من حركة اليد. الحساسية أعلى من 20 هرتز — أقل من 1 ملي فولت لكل متر. للمقارنة: الحقل بين راحتي اليدين الناتج عن الاحتكاك بالملابس قد يكون أقوى بآلاف المرات. المستشعر لا يخاف من الحقول القوية: فهو يعمل في نطاق يغطي 50 ديسيبل — أي أن الحقل قد يختلف بمقدار مئة ألف مرة.
مثل هذا الهوائي سيفيد في الأماكن التي تحتاج إلى الإحساس بحقول ضعيفة جدًا وبطيئة. على سبيل المثال، للاتصالات تحت الماء أو تحت الأرض، حيث تكون الهوائيات العادية عديمة الفائدة. أو للبحث عن الأجهزة الإلكترونية المخفية عبر حقلها الكهربائي الضعيف.
ذرات ريدبرغ كبيرة جدًا لدرجة أن الذرة الواحدة قد تكون أكبر من العديد من الفيروسات. إذا كان حجم النواة بحجم حبة البازلاء، لكان الإلكترون في مدار ريدبرغ يطير على مسافة ملعب كرة قدم.