conference du college de France sur le theme Compter les photons sans les detruire : une nouvelle facon de voir du Pr Serge Haroche (Ne en 1944 a Casablanca, a fait ses etudes a l’Ecole Normale Superieure (ENS) et a obtenu son Doctorat a l’universite Paris VI en 1971 et titulaire de la chaire « Physique Quantique au College de France) presente le lundi 22 novembre 2010.
conference du college de France sur le theme Compter les photons sans les detruire : une nouvelle facon de voir du Pr Serge Haroche (Ne en 1944 a Casablanca, a fait ses etudes a l’Ecole Normale Superieure (ENS) et a obtenu son Doctorat a l’universite Paris VI en 1971 et titulaire de la chaire « Physique Quantique au College de France) presente le lundi 22 novembre 2010.
Pr Serge HarocheLa Médaille d’or 2009 du CNRS est décernée au Pr Serge Haroche, titulaire de la chaire de Physique quantique depuis 2001. Serge Haroche est spécialiste de physique atomique et d’optique quantique. Il est l’un des fondateurs de l’électrodynamique quantique en cavité, domaine qui permet, par des expériences conceptuellement simples, d’éclairer les fondements de la théorie quantique et de réaliser des prototypes de systèmes de traitement quantique de l’information. Serge Haroche...
\n Serge Haroche a reçu, avec David Wineland, le prix Nobel de physique en 2012 pour ses\n travaux sur « ...la manipulation de systèmes quantiques individuels » (voir l’article de\n Jean-Michel Raimond dans ce même numéro, p. 41).\n\t\t Ayant accepté de répondre aux questions\n de Michèle Leduc pour Reflets de la physique, il a choisi d’exposer\n d’abord sa vision de la politique scientifique en France, la comparant de façon éclairante\n à celle de pays étrangers comme les États-Unis ou l’Allemagne, qu’il connaît bien. Il\n développe sa conception de l’excellence en recherche, expose le fonctionnement de son\n équipe et précise comment il voit ses devoirs de lauréat Nobel face à la société. Enfin,\n il exprime ses réflexions sur l’avenir de la physique et de la science en général, avec\n une vision personnelle de l’information quantique telle qu’il la pratique.\n
EnseignementLe cours de l’année 2008-2009 n’a pas eu lieu.Activités de rechercheLe travail de recherche de S. Haroche se déroule au sein du laboratoire Kastler Brossel (LKB) de l’École normale supérieure. Il y dirige, avec ses collègues Jean-Michel Raimond (professeur à Paris VI et à l’Institut universitaire de France) et Michel Brune (directeur de recherche au CNRS) une équipe de chercheurs et d’étudiants (groupe d’électrodynamique quantique en cavité). Un des chercheurs du groupe est un vi...
Cryptographie quantique, simulation quantique, métrologie quantique, ordinateur quantique : nombreux sont les champs de recherche actuels qui exploitent les propriétés quantiques de la lumière. Pourtant, la quantification du rayonnement en optique n'a pas toujours été une évidence. Jusqu'au début des années 1960, toutes les recherches menées dans ce domaine sont fondées sur la théorie classique de la lumière établie au XIXe siècle. La situation évolue en 1956 avec la découverte de l'effet Hanbury-Brown et Twiss, qui inaugure les expériences sur les statistiques de photons, puis en 1960 avec l'invention du laser, qui va apporter de profonds changements dans la pratique de l'optique. Ces deux événements incitent Roy Glauber à forger une nouvelle théorie quantique de la cohérence et à établir ainsi les fondements théoriques de l'optique quantique. Mais cette nouvelle façon de décrire le rayonnement ne fait pas l'unanimité : certains physiciens, dont Emil Wolf et Edwin Jaynes, soutiennent que l'approche semi-classique (où la matière est quantifiée, mais pas le rayonnement) demeure la plus pertinente pour rendre compte des phénomènes d'optique. Dans cette thèse, nous chercherons à comprendre comment la quantification du rayonnement va progressivement s'imposer en optique et comment l'optique quantique va se constituer comme champ de recherche. Nous nous concentrerons sur trois voies de développement de l'optique quantique, principalement aux États-Unis et en France. La première est celle de Leonard Mandel qui, d'abord réticent à la théorie quantique de la cohérence, va mener à l'Université de Rochester de multiples expériences démontrant le caractère quantique du rayonnement libre, comme l'« effet Hong-Ou-Mandel ». La seconde voie concerne la quantification du rayonnement en interaction avec la matière dans le domaine de la physique atomique, à travers les recherches de Claude Cohen-Tannoudji au Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne à Paris. La troisième porte sur les fondements de la mécanique quantique et sur les expériences sur les inégalités de Bell, en particulier celles de John Clauser et Alain Aspect. De façon plus générale, nous insisterons sur la diversité des facteurs - à la fois théoriques, techniques, sociologiques, économiques et institutionnels - qui ont permis l'émergence de l'optique quantique, afin de restituer toute la complexité de cet épisode crucial de l'histoire de la physique.
Ouvrage publie grâce au mecenat du Centre National de la Recherche Scientifique, de Paris-Sciences-et-Lettres et du College de France.
Cet ouvrage, issu de nombreuses annees d'enseignements universitaires a divers niveaux, a ete concu afin de faciliter le premier contact avec la physique quantique et d'aider ensuite le lecteur a progresser continument dans la comprehension de cette physique. Les deux premiers tomes, publies il y a plus de 40 ans, sont devenus des classiques dans le monde entier, traduits dans de multiples langues. Ils se placent toutefois a un niveau intermediaire et ont ete completes par un troisieme tome d'un niveau plus avance. L'ensemble est systematiquement fonde sur une approche progressive des problemes, ou aucune difficulte n'est passee sous silence et ou chaque aspect du probleme est discute (en partant souvent d'un rappel classique).Cette volonte d'aller au fond des choses se concretise dans la structure meme de l'ouvrage, faite de deux textes distincts mais imbriques : les « chapitres » et les « complements ». Les chapitres presentent les idees generales et les notions de base. Chacun d'entre eux est suivi de plusieurs complements, en nombre variable, qui illustrent les methodes et concepts qui viennent d'etre introduits ; les complements sont des elements independants dont le but est de proposer un large eventail d'applications et prolongements interessants. Pour faciliter l'orientation du lecteur et lui permettre d'organiser ses lectures successives, un guide de lecture des complements est propose a la fin de chaque chapitre.Le tome II se situe a un niveau un peu plus eleve que le tome I, en abordant des problemes plus delicats comme la theorie des collisions, le spin et les calculs des perturbations independante ou dependante du temps. Il fait une premiere incursion dans l'etude des particules identiques. Dans ce tome, comme dans le precedent, toute notion theorique est immediatement illustree par des applications diverses presentees dans des complements. Comme le tome I, il a beneficie de quelques corrections mais il a egalement ete augmente : le chapitre XIII traite maintenant des perturbations aleatoires et un complement entier sur la relaxation y a ete ajoute.