Un faisceau lumineux entre dans une cuve en verre contenant de la vapeur de césium et modifie l'état interne des atomes : c'est ainsi que l'information est enregistrée. Un instant plus tard, un autre faisceau la lit en observant comment les atomes absorbent la lumière. Ce n'est pas un disque dur, mais plutôt un carnet qui tourne les pages tout seul.

Huit de ces « pages » sont créées par un déflecteur acousto-optique, un dispositif qui dévie le faisceau par le son. Chaque page stocke jusqu'à 3,8 bits. L'ensemble fonctionne comme un ordinateur à réservoir : les données sont mélangées dans le nuage atomique et le système trouve lui-même les régularités. Lors du test XOR (l'opération logique « ou exclusif »), l'ordinateur ne s'est trompé que dans 2 % des cas.

Le principal résultat est d'avoir montré pour la première fois qu'une mémoire optique à base de vapeur atomique libre peut servir de fondement à des calculs. Il faut maintenant accélérer l'écriture et prolonger la durée de vie des données pour que cet ordinateur puisse traiter des signaux longs, comme la parole ou la vidéo.