该技术利用了嗜盐杆菌进化上的适应方法，当氧的浓度变得很低时，可以制成光敏膜蛋白质。

这种蛋白质就是人们所熟知的视紫红质菌（噬菌调理素），这是一种类似于视紫红质的紫色颜料，出现于盐杆菌属的细菌膜，它把阳光直接转变成化学能。当蛋白质吸收光线以后，经过一系列的化学状态，释放出一个质子，最终自身结构重新排列。

当蛋白质处于周期中的某些状态时，可以吸收光线形成全息图。在天然环境中，这些状态只能短暂地维持：整个周期只需要10——20毫秒。但是之前的研究显示，在其化学周期快结束时，用红色光照射蛋白质能迫使它变成一种可用的状态——这就是“Q 态”，能够持续数年。

问题是很难在自然生成的蛋白质上产生Q态。化学系的分子生物学家罗伯特领导的团队采用基因方式处理嗜盐杆菌，使之能产生一种蛋白质，这种蛋白质进入Q态较为容易。

做为全息系统的一部分，这种蛋白质悬浮在一种高分子凝胶中。绿色激光束分成两部分，其中一束对数据进行编码。激光束调制凝胶，用干涉图样印记在蛋白质上来存储数据。读取数据时，系统发出一个单一的、低功率的红色激光束回溯干涉图样。蓝色激光用来擦除数据。