Serge Haroche

Serge Haroche er en fransk fysiker, professor i kvantefysik ved Collège de France, Paris. I 2012 fik han Nobelprisen i fysik sammen med David J. Wineland for deres banebrydende eksperimentelle metoder til måling og styring af individuelle kvantesystemer.

Serge Haroche arbejder primært inden for kvanteoptik med studier af vekselvirkning mellem fotoner (lyspulser) og atomare partikler. Inden for kvanteverdenen forekommer partikler og fotoner i specielle kvantetilstande (egentilstande) eller i en såkaldt superposition af disse tilstande. Superposition er et særligt kvantefænomen, hvor man ikke kan vide, hvilken tilstand partiklen er i, men kun angive sandsynligheder for, at partiklen er i den ene eller anden tilstand. Først når partiklen vekselvirker med omverdenen, for eksempel med et måleapparat, mister partiklen denne kvanteegenskab og tvinges ind i en specifik egentilstand.

At observere denne overgang fra en superposition til en egentilstand har tidligere ikke været mulig, fordi man ikke har været i stand til at isolere enkelte partikler. Siden 1980'erne er der imidlertid udviklet og forfinet metoder til et indfange og fastholde enkelte partikler eller fotoner i såkaldte fælder. Haroche har udviklet en fotonfælde, hvor en eller flere fotoner har kunnet fastholdes i op til en tiendedel sekund. I løbet den periode har han enkeltvis sendt en byge af såkaldte Rydbergatomer gennem fotonfælden. De vekselvirker med fotonen uden at absorbere eller destruere den, og ved at måle på atomerne efter gennemgangen har Haroche som den første nogensinde kunnet følge en fotons tilstandsændring fra en superpositionstilstand mellem to faser til en tilstand i den ene fase.

Haroche er født i Marokko, men studerede ved École Normale Supèrieure i Paris. Siden 2001 har han været professor i kvantefysik ved Collège de France, Paris. Han har blandt andet undervist ved École Polytechnique i Paris 1973-84 og Yale University, USA, 1984-93. 1994-2000 var han leder af fysikafdelingen ved École Normale Supérieure i Paris.