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Serge Haroche au Collège de France

Serge Haroche : Physique quantique

59 min

Quelles expériences et quels sont les apports de la physique quantique ? Comment entrer dans ce monde contre-intuitif et fascinant?

Serge Haroche au Collège de France
Serge Haroche au Collège de France Crédits : Patrick Imbert / Collège de France

Aujourd’hui nous explorons les mutations qui touchent la physique. Nous plongeons dans un monde « contre-intuitif » pour appréhender les lois qui régissent le monde des particules, celui des photons en particulier, ces petits grains de lumière élémentaires qui réussissent l’exploit paradoxal de passer par deux trous à la fois : en compagnie du grand physicien, Serge Haroche nous nous penchons sur les expériences et les immenses apports du système quantique.

Dans ces conquêtes, outre l’apport des « expériences de pensées » chères à Einstein pour avancer dans cet inconnaissable, le moteur a été de donner réalité aux théories quantiques grâce aux avancées déterminantes des ordinateurs et des lasers et en utilisant la lumière, qui est à la fois onde et ensemble de particules, pour mettre les atomes dans une situation qu’on ne trouve pas dans la nature.

« Fasciné » par les mathématiques dont la simplicité élégante rend compte de « l’étrangeté quantique » - mieux que le langage, Serge Haroche se passionne très vite pour la physique atomique à son entrée à l’Ecole Normale Supérieure dans les années 1960. Dans le laboratoire Kastler-Brossel, il se spécialise dans l’optique quantique. Chercheur au CNRS, professeur à Paris VI et dans les plus grandes universités américaines, il dirige le groupe d’électrodynamique des systèmes simples au département de physique de l’ENS, de 1994 à 2000. De 2001 à 2015, il est titulaire de la chaire de physique quantique au Collège de France.

Entre sa leçon inaugurale et celle de clôture donnée sur la lumière, Serge Haroche a reçu la médaille d’or du CNRS en 2009 et il a été co-lauréat du Prix Nobel de Physique pour ses « méthodes expérimentales novatrices » en 2012. Depuis 20 ans avec son équipe, il rêvait de construire un « piège à photons » qui les garde intacts. Une première expérience en 1996 le permet pendant moins d’un millième de secondes, mais c’est en 2006 qu’ils observent un photon unique pendant un dixième de seconde. Leur recherche passe sous les feux de la rampe. Cette même année 2012, il devient administrateur du Collège de France pour 3 ans. Les laboratoires de physique et de chimie ont été rénovés pour fabriquer un « incubateurs de jeunes chercheurs » en partenariat avec le CNRS.

Ardent défenseur de la curiosité « gratuite » et de la liberté du chercheur, apôtre de la recherche fondamentale qui a besoin de temps et de hasard, Serge Haroche ne manque jamais de rappeler que

 "les grandes découvertes ont toutes été fortuites, et toutes ont abouti à des réalisations technologiques que les scientifiques n’avaient pas prévues."

Pouvait-on imaginer que les « lasers rendraient possible, 50 ans plus tard, la communication par fibre optique qui permet en quelques instants de transférer d’un bout à l’autre du monde des quantités phénoménales d’informations ? » Le pouvoir de l’imagination est grand et les possibilités quantiques immenses.

Nous gagnons le grand amphithéâtre du Collège de France, pour la leçon inaugurale de Serge Haroche, "La Physique quantique", le 13 décembre 2001.

Serge Haroche
Serge Haroche Crédits : Patrick Imbert / Collège de France

Pour prolonger :

Edition électronique de cette leçon

Bibliographie

Physique quantique

Physique quantique Serge HarocheFayard. Leçons inaugurales du Collège de France, 2004

Intervenants
  • Physicien, professeur honoraire au Collège de France, prix Nobel de physique 2012.
L'équipe
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Réalisation
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