Обычная антенна ловит радиоволны, но есть поля, которые она почти не чувствует. Речь о медленных электрических полях — таких, что меняются раз в секунду или реже. Для них физики собрали датчик из пучка атомов рубидия. Пучок летит в вакууме, и атомы в нём ведут себя как крошечные стрелки компаса, только реагируют не на магнит, а на электрическое поле.
Атомы в пучке сначала облучают лазером. Один из электронов запрыгивает на очень далёкую орбиту — атом становится «раздутым», как воздушный шар. Такое состояние называют ридберговским. Внешнее электрическое поле слегка смещает уровни энергии этого раздутого атома. Сдвиг крошечный, но его можно заметить: если поле достаточно сильное, атом теряет электрон и превращается в ион. Датчик считает эти ионы — чем их больше, тем сильнее поле.
Прибор ловит поля с частотой от 1 герца — это медленнее, чем взмах руки. Чувствительность выше 20 герц — меньше 1 милливольта на метр. Для сравнения: поле между ладонями от трения об одежду может быть в тысячи раз сильнее. Датчик не боится сильных полей: он работает в диапазоне, который перекрывает 50 децибел — то есть поле может отличаться в сто тысяч раз.
Такая антенна пригодится там, где нужно чувствовать очень слабые и медленные поля. Например, для связи под водой или под землёй, где обычные антенны бесполезны. Или для поиска скрытой электроники по её слабому электрическому полю.
Ридберговские атомы настолько велики, что один такой атом может быть больше многих вирусов. Если бы ядро было размером с горошину, электрон на ридберговской орбите летал бы на расстоянии футбольного поля.