Un thermomètre qui ne ment pas pendant des années. Les thermomètres à résistance ordinaires, même très précis, finissent par se tromper avec le temps : le matériau vieillit, les contacts s'oxydent, et les lectures dérivent. Le nouveau thermomètre quantique fonctionne différemment : il utilise les atomes de rubidium eux-mêmes comme étalon.
À l'intérieur d'une minuscule cellule en verre se trouve de la vapeur de rubidium. Les scientifiques l'éclairent avec un laser, les atomes s'excitent et émettent de la lumière de deux couleurs différentes. Le rapport des intensités de ces deux couleurs ne dépend que de la température – et de rien d'autre. C'est comme si vous mesuriez la température par la hauteur de la flamme : tant que le même gaz brûle, la hauteur indique la chaleur, et non l'état du brûleur.
Le principal avantage est la stabilité à long terme. Un thermomètre en platine doit être régulièrement vérifié et calibré, car sa résistance change avec les chocs, les vibrations, et même selon la manière dont on l'a tenu en main. Le thermomètre à rubidium n'a pas peur de cela : les propriétés des atomes de rubidium ne changent ni après un an, ni après dix ans. La précision de 30 millikelvins (0,03 degré) est conservée sans aucun réglage.
Un tel instrument est particulièrement nécessaire dans l'espace, où il est impossible d'apporter un thermomètre au laboratoire pour vérification. Les satellites travaillent pendant des années dans le vide et les variations de température, et si le capteur se met à mentir, tout l'équipement scientifique peut tomber en panne. Le thermomètre quantique promet de devenir un étalon de température « éternel » et fiable en orbite.
Le rubidium a été utilisé dans les horloges atomiques les plus précises, mais sa capacité à émettre une lumière différente selon la température n'est devenue la base d'un thermomètre que maintenant.