À l'intérieur d'une capsule de verre de la taille d'un petit pois, des atomes de rubidium flottent en suspension. Un faisceau laser les amène dans un état particulier — l'état de Rydberg — où l'électron s'éloigne du noyau et l'atome devient extrêmement sensible aux champs extérieurs. Lorsqu'un champ électrique faible apparaît à proximité, les atomes modifient légèrement leur réponse au second faisceau, celui qui lit l'information. Ainsi, le champ devient visible.
Le nouvel appareil détecte les oscillations du champ avec des fréquences allant de 1 à 100 hertz — des signaux lents, presque statiques. La sensibilité atteint 0,2 millivolt par mètre pour une seconde de moyennage. Pour comparaison : une pile dans une poche crée un champ des millions de fois plus fort, mais le capteur distingue même ces faibles perturbations.
Cette « antenne atomique » peut tester des circuits imprimés et des puces sans les toucher avec une sonde, écouter des signaux très basse fréquence sous l'eau ou à travers le sol, détecter l'approche d'une personne ou d'un objet chargé. Elle peut aussi étudier les processus électriques dans les cellules vivantes et les phénomènes géophysiques.
Les atomes de Rydberg sont si grands qu'un seul de ces atomes peut avoir la taille d'une bactérie — son électron externe tourne loin, comme une planète autour d'une étoile.
Dans la série « The Expanse », des capteurs basés sur les états quantiques des atomes surveillent l'état du vaisseau sans aucun fil — une technologie semblable à celle-ci.