นอกจากการประหยัดพลังงานโดยตรงแล้ว สวิตช์ไม่ต้องการการระบายความร้อนและทำงานที่ 1 ล้านล้านต่อวินาที ซึ่งเร็วกว่าทรานซิสเตอร์เชิงพาณิชย์ในปัจจุบันอยู่ระหว่าง 100 ถึง 1,000 เท่า
อุปกรณ์ใช้เลเซอร์สองตัวเพื่อตั้งค่าสถานะเป็น "0" หรือ "1" และสลับไปมาระหว่างกัน ลำแสงเลเซอร์ควบคุมที่อ่อนมากจะใช้เพื่อเปิดหรือปิดลำแสงเลเซอร์อีกอันที่สว่างกว่า ใช้โฟตอนเพียงไม่กี่โฟตอนในลำแสงควบคุม ดังนั้นอุปกรณ์จึงมีประสิทธิภาพสูง
การสลับเกิดขึ้นภายในโพรงขนาดเล็ก ซึ่งเป็นพอลิเมอร์กึ่งตัวนำอินทรีย์แบบบางขนาด 35 นาโนเมตรที่ประกบระหว่างโครงสร้างอนินทรีย์ที่มีการสะท้อนแสงสูง โพรงขนาดเล็กถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่จะเก็บแสงที่เข้ามาภายในให้นานที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้เข้ากับวัสดุของโพรง
คัปปลิ้งแบบบางเบานี้เป็นพื้นฐานของอุปกรณ์ใหม่ เมื่อโฟตอนจับคู่อย่างแน่นหนากับคู่ของรูอิเล็กตรอน - หรือที่เรียกว่า excitons - ในวัสดุของโพรง สิ่งนี้ทำให้เกิดเอนทิตีอายุสั้นที่เรียกว่า exciton-polaritons ซึ่งเป็นควอซิตอนซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของการทำงานของสวิตช์
เมื่อเลเซอร์ของปั๊ม - หนึ่งในสองที่สว่างกว่า - ส่องแสงบนสวิตช์ จะสร้างควอซิเพิลที่เหมือนกันหลายพันชิ้นในตำแหน่งเดียวกัน ก่อตัวขึ้นที่เรียกว่าคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์ ซึ่งเข้ารหัสสถานะลอจิก "0" และ "1" ของ อุปกรณ์.
ในการสลับไปมาระหว่างอุปกรณ์ทั้งสองระดับ ทีมงานใช้เลเซอร์พัลส์ควบคุมเพื่อสร้างคอนเดนเสทไม่นานก่อนปั๊มเลเซอร์พัลส์จะมาถึง เป็นผลให้กระตุ้นการแปลงพลังงานจากเลเซอร์ปั๊ม เพิ่มปริมาณของอนุภาคควอซิเพิลที่คอนเดนเสท อนุภาคจำนวนมากในนั้นสอดคล้องกับสถานะ "1" ของอุปกรณ์
นักวิจัยใช้การปรับแต่งหลายอย่างเพื่อให้แน่ใจว่ามีการใช้พลังงานต่ำ: ประการแรก การเปลี่ยนที่มีประสิทธิภาพได้รับความช่วยเหลือจากการสั่นสะเทือนของโมเลกุลของพอลิเมอร์เซมิคอนดักเตอร์
เคล็ดลับคือจับคู่ช่องว่างพลังงานระหว่างสถานะที่สูบและสถานะคอนเดนเสทกับพลังงานของการสั่นสะเทือนระดับโมเลกุลเฉพาะในพอลิเมอร์
ประการที่สอง ทีมงานสามารถค้นหาความยาวคลื่นที่เหมาะสมที่สุดเพื่อปรับเลเซอร์ได้ และใช้รูปแบบการวัดแบบใหม่ที่ช่วยให้สามารถตรวจจับคอนเดนเสทแบบนัดเดียวได้
ประการที่สาม เลเซอร์ควบคุมที่เพาะคอนเดนเสทและรูปแบบการตรวจจับของคอนเดนเสทถูกจับคู่ในลักษณะที่ระงับเสียงรบกวนจากการปล่อย "พื้นหลัง" ของอุปกรณ์
มาตรการเหล่านี้เพิ่มระดับสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนของอุปกรณ์ให้สูงสุด และป้องกันไม่ให้พลังงานส่วนเกินถูกดูดซับโดยโพรงขนาดเล็ก ซึ่งจะทำหน้าที่ให้ความร้อนผ่านการสั่นสะเทือนของโมเลกุลเท่านั้น