Serge Haroche nasceu em 1944 em Casablanca (Marrocos). Ele se formou na Ecole Normale Supérieure (ENS), recebendo seu doutorado na Université Paris VI em 1971. Após realizar um pós-doutorado no laboratório de Arthur Schawlow na Stanford University (1972-1973), tornou-se professor titular da Université Paris VI em 1975, cargo que ocupou até 2001, quando foi nomeado professor do Collège de France, na cadeira de física quântica. Foi professor em tempo parcial na Yale University (1984-1993), membro do Institut Universitaire de France (1991-2000) e presidente do Departamento de Física da ENS (1994-2000). Em setembro de 2012, foi nomeado Administrateur du Collège de France, equivalente a Presidente desta instituição, cargo que ocupou até setembro de 2015. Desde então, é Professor Emérito do Collège de France.

A pesquisa de Haroche ocorreu principalmente no laboratório Kastler Brossel na ENS. Suas principais atividades de pesquisa foram em óptica quântica e ciência da informação quântica. Fez contribuições importantes para a eletrodinâmica quântica de cavidades (cavity QED), domínio da óptica quântica que estuda o comportamento dos átomos interagindo fortemente com o campo confinado em uma cavidade de Q alto, uma caixa feita de espelhos altamente refletivos. Um sistema átomo-fóton isolado do mundo exterior por paredes metálicas representa um modelo experimental muito simples que Haroche usou para testar conceitos fundamentais da física quântica, como superposição de estados, emaranhamento, complementaridade e decoerência. Alguns desses experimentos são realizações reais em laboratório dos “experimentos mentais” imaginados pelos fundadores da mecânica quântica.

As principais realizações de Haroche na eletrodinâmica quântica de cavidades incluem a observação do aumento da emissão espontânea de um único átomo em uma cavidade (1983), o monitoramento direto da decoerência de superposições mesoscópicas de estados (os chamados estados do gato de Schrödinger) (1996) e a contagem quântica não demolidora de fótons (2007). Ao manipular átomos e fótons em cavidades de alto Q, ele também demonstrou etapas elementares de procedimentos de informação quântica, como a geração de emaranhamento átomo-átomo e átomo-fóton (1997) e a operação de portas lógicas quânticas envolvendo fótons e átomos como ‘bits quânticos’ (1999).

Haroche recebeu muitos prêmios, culminando no Prêmio Nobel de Física em 2012, compartilhado com David Wineland, por “métodos experimentais inovadores que permitem medir e manipular sistemas quânticos individuais”. Haroche é membro das Academias de Ciências da França e da Europa. É também membro estrangeiro da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos, da Academia Americana de Artes e Ciências e das Academias de Ciências do Brasil, Colômbia, Rússia e Marrocos. É Doutor Honoris Causa do Weizmann Institute e das Universidades de Montreal, Patras, Strathclyde e Bar Ilan.

Saiba mais sobre Serge Haroche e o Prêmio Nobel de Física de 2012 (conteúdo em inglês).