Une antenne ordinaire capte les ondes radio, mais il existe des champs qu'elle perçoit à peine. Il s'agit des champs électriques lents, qui varient une fois par seconde ou moins. Pour eux, des physiciens ont construit un capteur à partir d'un faisceau d'atomes de rubidium. Le faisceau vole dans le vide, et les atomes qu'il contient se comportent comme de minuscules aiguilles de boussole, mais ils réagissent non pas au magnétisme, mais au champ électrique.
Les atomes du faisceau sont d'abord irradiés par un laser. L'un des électrons saute sur une orbite très lointaine — l'atome devient « gonflé », comme un ballon. Cet état est appelé état de Rydberg. Un champ électrique externe décale légèrement les niveaux d'énergie de cet atome gonflé. Le décalage est minuscule, mais on peut le remarquer : si le champ est suffisamment fort, l'atome perd un électron et se transforme en ion. Le capteur compte ces ions — plus ils sont nombreux, plus le champ est fort.
L'instrument détecte des champs à partir de 1 hertz — c'est plus lent qu'un geste de la main. La sensibilité au-dessus de 20 hertz est inférieure à 1 millivolt par mètre. Pour comparaison : le champ entre les paumes dû au frottement contre les vêtements peut être des milliers de fois plus fort. Le capteur ne craint pas les champs intenses : il fonctionne dans une plage qui couvre 50 décibels — c'est-à-dire que le champ peut varier d'un facteur cent mille.
Une telle antenne sera utile là où il faut ressentir des champs très faibles et lents. Par exemple, pour les communications sous l'eau ou sous terre, où les antennes ordinaires sont inutiles. Ou pour localiser des appareils électroniques cachés grâce à leur faible champ électrique.
Les atomes de Rydberg sont si grands qu'un seul de ces atomes peut être plus gros que de nombreux virus. Si le noyau avait la taille d'un petit pois, l'électron sur l'orbite de Rydberg volerait à la distance d'un terrain de football.