Учёный

Serge Haroche

1944–наст. время · квантовая оптика, атомная физика, квантовые измерения
Французский физик, один из создателей метода электродинамики резонатора (cavity QED). Изучает взаимодействие одиночных атомов с фотонами в сверхпроводящих полостях, наблюдает квантовую декогеренцию и реализует неразрушающие квантовые измерения. Лауреат Нобелевской премии 2012 года.

Биография

Родился в Касабланке (Марокко). Докторская степень в Университете Пьера и Марии Кюри в Париже. Профессор Коллеж де Франс и Высшей нормальной школы. Вместе с Жаном-Мишелем Рэмоном создал уникальную экспериментальную установку, позволяющую «считать» фотоны, не поглощая их.

Ключевые открытия

💡 Его эксперимент с резонатором можно сравнить со «счётом фотонов, не зажигая свет»; это позволяет в прямом смысле видеть квантовую суперпозицию и её коллапс.
"видел границу между квантовым и классическим мирами не как стену, а как мост, который только учатся переходить."
Понятия
квантовая декогеренцияквантовая информацияквантовое измерениеквантовая оптика
Законы
принцип суперпозиции
Учёные
Shuji NakamuraJohn Stewart BellAlain AspectCharles TownesDavid DeutschAlbert A. MichelsonRichard FeynmanJohn Clauser

Статьи с его участием

Оптика2009-01-291 минarXiv:0901.4623
Как провести свет сквозь игольное ушко и не дать ему расшириться
Луч фонарика, пройдя сквозь узкую щель, не остаётся тонкой полоской, а расплывается в стороны. Свету свойственно огибать края препятствий, и из-за этого самое маленькое световое пятно, которое можно получить обычной линзой, не бывает меньше половины длины волны. Этот предел казался нерушимым, пока не появилась идея провести свет сквозь игольное ушко, сохранив его узким.
Два горизонта, один термометр: как квантовые поля стирают разницу температур
Два сосуда с водой разной температуры соединены тонкой перегородкой. Пока перегородка цела, каждый сосуд живёт своей жизнью: в одном вода горячая, в другом — ледяная. Но стоит убрать перегородку, как температуры начинают выравниваться, и в конце концов оба сосуда приходят к одному состоянию.
Нейросеть учит амплитуду спиновой пены
В 2008 году группа физиков потратила месяцы суперкомпьютерного времени, чтобы вычислить одну-единственную величину в теории квантовой гравитации. Речь о вершинной амплитуде спиновой пены — числе, которое задаёт вероятность локального квантового перехода пространства-времени.
Квантовый отскок: механизм однородности ранней Вселенной
Ранняя Вселенная была далека от совершенства: одни её области растягивались быстрее других, создавая складки и перекосы в ткани пространства-времени. Однако квантовый отскок — переход от сжатия к расширению, вызванный законами микромира, — всё исправляет.
Квантовая физика2025-12-021 минarXiv:2512.02521экспресс
Атом-замок: как поймать свет в солнечном шторме
Атом рубидия — это своего рода замок, который открывается лишь одним ключом: фотоном строго определённой длины волны, то есть цвета. Даже под огненным ливнем солнечного излучения, где мириады разноцветных «ключей», замок молчит. Но стоит попасть нужному — атом на мгновение переходит в возбуждённое состояние, и датчик фиксирует этот квантовый «щелчок».
Квантовые газы2025-12-081 минarXiv:2512.07935экспресс
Квантовая чехарда: как вихри играют в жидком свете
В сверхтекучем гелии — состоянии, где жидкость течёт без трения, — самопроизвольно возникают квантованные вихри: микроскопические воронки, напоминающие водовороты в обычной воде, но подчиняющиеся законам квантовой механики.
Как выжать максимум из каждого фотона
Флуоресцентный микроскоп похож на фотографа, который снимает в темноте: чем больше кадров, тем лучше видно, но каждый кадр стоит фотонов. В живой клетке их запас ограничен, иначе свет просто убьёт образец. Поэтому учёные предложили не увеличивать число фотонов, а умнее выбирать моменты, когда их ловить.
Оптика2026-01-041 минarXiv:2601.01667экспресс
Свет изнутри: как заглянуть на 12 сантиметров вглубь тела
Свет — отличный инструмент для изучения тканей, но он быстро гаснет в глубине тела. Уже через несколько миллиметров фотоны рассеиваются так сильно, что разглядеть что-либо невозможно. Учёные придумали обходной путь: не светить снаружи, а доставить крошечный источник света прямо внутрь. Проблема в том, как запитать этот источник без проводов. Решение нашлось в ультразвуке.
Оптика2026-01-101 минarXiv:2601.06448экспресс
Как заглянуть в узкие места: волокно тоньше волоса
Свет, проходящий через тонкое стеклянное волокно, рассыпается на множество пятнышек — как рябь на воде от брошенного камня. Такую зернистость физики называют спекл-шумом. Из-за неё картинка из сверхтонкого эндоскопа получается мутной, будто смотришь сквозь запотевшее стекло. Исследователи придумали программу, которая убирает эту рябь.
Оптика2026-01-101 минarXiv:2601.06614экспресс
Печать объёмом за одну вспышку
Свет, проходя сквозь узорчатую пластинку, складывается внутри прозрачной жидкости в объёмный рисунок. Там, где свет ярче, смола твердеет. Через 7,5 секунды из жидкости достают готовую деталь — с полостями, каналами и мельчайшими выступами. Обычный 3D-принтер печатает точку за точкой или слой за слоем.
Оптоволокно против радиации: как свет выживает в аду коллайдера
Внутри большого ускорителя частиц царит невидимый ливень из гамма-лучей — как если бы стеклянную нить оставили под рентгеновским аппаратом, включённым на годы. Обычная электроника там быстро выходит из строя, а данные из детектора наружу нужно как-то передавать. Решение — оптическое волокно: тонкая стеклянная жила, по которой бежит свет.
Оптика2026-01-171 минarXiv:2601.11870экспресс
Остриё, которое видит сквозь тесноту
Свет, направленный на металлическую иглу, обычно разбегается в стороны, и лишь малая часть собирается на самом кончике. Чтобы загнать его в точку размером с несколько атомов, оптику микроскопа делают дорогой и громоздкой, а расстояние до образца — крошечным.
Оптика2026-01-171 минarXiv:2601.12162экспресс
Камера, которая видит невидимое
Свет — как многоголосый хор: в нём сплетаются цвет, направление колебаний и мгновенные изменения. Обычный фотоаппарат слышит только один голос, а остальные пропадают. Учёные собрали камеру, которая слушает весь хор сразу — и по одному снимку понимает, что происходит. Внутри 4DCam стоит тонкая матовая пластинка — она разбрасывает лучи, как рябь на воде разбрасывает солнечные блики.
Оптика2026-01-181 минarXiv:2601.12561экспресс
Лазер размером с органеллу
Свет можно загнать в ловушку размером меньше пылинки. Фотонные кристаллы — это решётки, которые не дают свету рассеиваться, а заставляют его бегать по кругу. Раньше такие структуры выращивали на массивной подложке, и они были слишком громоздкими для живых клеток.
Химическая физика2026-01-201 минarXiv:2601.13512экспресс
Как растут серебряные частицы: кино с атомным микроскопом
Крошечная серебряная пылинка рождается в луче лазера и тут же начинает расти — быстрее, чем моргнуть глазом. Обычный микроскоп не успевает за такой скоростью, поэтому до сих пор никто не видел, как именно наночастица появляется и набирает размер. Теперь у учёных появился инструмент, который снимает это «кино» кадр за кадром.
Оптика2026-01-221 минarXiv:2601.15925экспресс
Цвет под микроскопом становится картой в глубину
Свет, проходя сквозь окрашенную клетку, теряет часть своей силы — как луч фонарика, пробивающийся сквозь стакан чая. Чем гуще цвет, тем больше света поглощается. Но до сих пор микроскоп показывал лишь плоскую тень этого процесса, а не его объём.
Оптика2026-01-221 минarXiv:2601.16330экспресс
Голограмма печатает за секунды
Луч фонарика в тумане рисует конус, но не может вырезать фигурку из облака. А голограмма — это как трафарет для света: он заранее знает, где собраться в яркие точки, а где остаться тенью. Теперь такой трафарет заставляет жидкую смолу твердеть сразу во всём объёме, без послойной печати.
Оптика2026-01-231 минarXiv:2601.16904экспресс
Микроскоп видит клетки как художник
Патологоанатом смотрит в окуляр и видит розово-фиолетовый срез ткани — так выглядит классическая окраска гематоксилином и эозином. Красители связываются с ядрами и цитоплазмой, и по цвету врач судит о болезни. Но сама подготовка стекла занимает часы: фиксация, заливка парафином, нарезка, окрашивание. Новый прибор обходится без краски.
Оптика2026-01-251 минarXiv:2601.17694экспресс
Свет, который сам себя исправляет
Снимок через мутное стекло всегда выходит смазанным. Свет, проходя через образец, рассеивается, и камера видит лишь пятно вместо чёткой картинки. Учёные давно научились восстанавливать изображение из такого пятна, но старые способы капризны: то зацикливаются на неверном варианте, то требуют слишком много снимков и облучают хрупкий образец. Новый подход работает иначе.
Оптика2026-01-251 минarXiv:2601.17816экспресс
Печать света: миллион точек в секунду
Обычный 3D-принтер выдавливает пластик, как кондитер крем из мешка. Здесь вместо пластика — свет. Лазерный луч рисует в жидкой смоле, заставляя её затвердевать в нужных точках. Так рождаются детали, которые не разглядеть без микроскопа. До сих пор такие принтеры работали медленно: луч полз по поверхности, как перо по бумаге. Новая машина меняет игру.
Оптика2026-01-251 минarXiv:2601.18031экспресс
Видеть тепло: как камера ловит невидимый свет
Тёплая чашка или человеческая рука испускают невидимый свет — среднее инфракрасное излучение. Каждое вещество поглощает этот свет по-своему, оставляя уникальный «отпечаток пальца». По такому отпечатку можно узнать, из чего сделан предмет, не прикасаясь к нему. Раньше, чтобы увидеть этот отпечаток, требовались огромные лазеры, работающие очень короткими вспышками.
Мезоскопика2026-01-301 минarXiv:2601.22719экспресс
Вихри света закрутили турбулентность
В кювете размером с монету свет ведёт себя как вода: он собирается в единую квантовую жидкость. Когда в неё добавляют энергию, в этой жидкости сами собой закручиваются воронки — квантовые вихри. Каждый вихрь похож на крошечный водоворот, который не может исчезнуть просто так. Физики подсветили эту жидкость лазером и сделали мгновенные снимки.
Оптика2026-01-301 минarXiv:2602.00363экспресс
Светящиеся клетки сердца
Сердечная клетка в чашке Петри сокращается — и в этот момент по её поверхности пробегает электрическая волна. Раньше, чтобы её поймать, в клетку втыкали тончайшую иглу-электрод. Теперь достаточно просто посмотреть на неё под микроскопом. Метод называется электрохромной записью. На стекло наносят материал, который меняет цвет, когда рядом меняется электрическое поле.
Невидимые линзы из травы
Свет, попадая на прозрачную пластинку, частично отражается от её поверхности. Для астрономов это потеря драгоценных фотонов от далёких звёзд. Новые микролинзы, напечатанные на 3D-принтере из смолы IPX Clear, пропускают видимый и ближний инфракрасный свет, но на границе с воздухом теряют около 8%. Решение подсказала природа.
Оптика2026-02-041 минarXiv:2602.04618экспресс
Считать клетки крови без линз
Капля крови попадает на крошечный датчик, и через минуту врач уже знает, сколько в ней разных защитников организма. Так выглядит будущее анализа крови, которое приблизили датские инженеры. Вместо обычного микроскопа с линзами они собрали безлинзовый прибор.
Оптика2026-02-061 минarXiv:2602.06316экспресс
Лазер рисует тонкие каналы для воды
Луч лазера проходит сквозь стекло и касается тонкой алмазной плёнки. В месте касания плёнка превращается в узкую полоску, которая слегка приподнимается. Рядом кладём вторую такую полоску — и между ними остаётся пустой коридор. Это и есть канал: ширина его может быть в пятьдесят раз больше высоты, как лист бумаги, лежащий на столе.
Оптика2026-02-061 минarXiv:2602.07222экспресс
Свет, запертый в стекле: миниатюрные преобразователи лучей
Луч света, проходя через кусок стекла, обычно просто слегка изгибается. Но если внутри стекла выгравировать лазером тончайшие узоры, свет можно заставить разложиться на отдельные пучки, как белый свет расходится в радугу после дождя. Именно такую задачу решили авторы: они создали миниатюрный преобразователь света размером с крупинку соли — всего треть миллиметра в длину.
Оптика2026-02-081 минarXiv:2602.07792экспресс
Светящиеся полоски в кристалле: как рассмотреть сердце фотонного чипа
Кристалл ниобата лития похож на слоёный пирог: внутри него электрические поля чередуются, как начинка. Если такой кристалл нарезать тонкими плёнками и нанести на них полоски с разной полярностью, получится периодическая структура — она заставляет свет менять цвет при прохождении. Так рождаются пары фотонов, связанные между собой, как близнецы.
Медицинская физика2026-02-091 минarXiv:2602.08836экспресс
Свет, который проверяет глаза
Свет может рисовать узоры прямо внутри глаза — без экрана и очков. Когда луч особой формы попадает в зрачок, он создаёт в поле зрения тёмные лучи, похожие на спицы вращающегося колеса. Эти лучи видит сам человек, потому что они рождаются в клетках сетчатки, а не снаружи. Такой узор называют энтоптическим — «видимым изнутри».
Оптика2026-02-101 минarXiv:2602.09732экспресс
Как сделать ткани прозрачными для микроскопа
Толстый срез ткани под микроскопом похож на запотевшее стекло: свет рассеивается, и детали теряются. Обычно, чтобы увидеть клетки, их окрашивают или разрезают на очень тонкие ломтики. Но есть способ проще — сделать сам срез прозрачным, как будто протёрли стекло. Раствор из 60% глицерина и 10% тартразина (жёлтого пищевого красителя) погружает кусочек печени или почки мыши в «невидимую» среду.
Оптика2026-02-141 минarXiv:2602.13714экспресс
Свет решает задачи точнее
Свет, проходя через линзу, слегка искривляется. Для оптического компьютера это как кривое зеркало для художника: изображение есть, но детали плывут. Машина Изинга на световых лучах решает задачи вроде укладки багажа или маршрута курьера. Но до сих пор ей приходилось смотреть только в маленький, самый ровный участок своего «зеркала».
Оптика2026-02-141 минarXiv:2602.13741экспресс
Крошечный лазер закручивает свет для быстрых чипов
Свет обычно летит прямо, как луч фонарика. Но его можно закрутить, как воду в воронке, — тогда в луче появляется вихрь. Такой закрученный свет способен переносить больше данных: разные вихри не мешают друг другу, как разные радиоканалы. Проблема была в том, чтобы сделать источник такого света достаточно маленьким для чипа.
Оптика2026-02-161 минarXiv:2602.14762экспресс
Свет пробивает молоко: микроскоп без линз видит сквозь мутное
Свет в мутной воде ведёт себя как человек в густом тумане: каждый шаг — столкновение, и картинка расплывается. Именно поэтому обычный микроскоп не видит сквозь кожу или молоко. Инженеры нашли обходной путь — смотреть в инфракрасном диапазоне, где свет меньше сталкивается с частицами.
Оптика2026-02-211 минarXiv:2602.18704экспресс
Капли света ловят молекулы
Две капли жидкости, висящие рядом, начинают петь в унисон. Одна капля — как струна, настроенная на определённый тон, а вместе они образуют лазер, который светит одним-единственным чистым цветом. Так устроен новый тип датчика — жидкая фотонная молекула. Секрет в том, что капли подобраны чуть разного размера.
Оптика2026-02-211 минarXiv:2602.18778экспресс
Крошечный оптический чип сортирует изображения без обучения
Свет, проходящий через рябь на поверхности воды, рисует на дне бассейна танцующие узоры. Похожую идею использовали инженеры, чтобы заставить свет считать. Они изготовили крошечную пластинку с волнистым рельефом — каждый выступ и впадина отклоняют лучи по-своему. Когда на такую поверхность падает изображение, свет, прошедший сквозь неё, собирается в разных точках позади.
Оптика2026-02-281 минarXiv:2603.00572экспресс
Как луч света подстраивают под глубину мозга
Лазерный луч в трёхфотонном микроскопе работает как фонарик, который светит сквозь мутную воду. Чем глубже нужно осветить, тем сильнее вода рассеивает свет и тем тусклее картинка. Чтобы не перегреть ткань, мощность лазера ограничивают, поэтому приходится выжимать максимум из формы луча и способа коррекции искажений.
Сверхпроводимость2026-03-011 минarXiv:2603.01226экспресс
Микроскоп, который крутится в магните
Крошечная игла скользит над поверхностью, как палец по странице, написанной шрифтом Брайля. Так работает сканирующий туннельный микроскоп: он ощупывает рельеф из атомов и превращает неровности в картинку. Но когда нужно добавить магнитное поле, конструкция упирается в стенку.
Оптика2026-03-021 минarXiv:2603.01386экспресс
Один импульс вместо тысячи
Лазер бьёт по образцу, и молекулы в нём начинают дрожать. Это дрожание нагревает вещество на ничтожные доли градуса. Раньше такой нагрев считали помехой, а теперь по нему читают химический состав — как по звуку шагов угадывают, кто идёт по коридору. Новый микроскоп использует всего одну пару лазерных импульсов, чтобы вызвать этот нагрев.
Оптика2026-03-021 минarXiv:2603.01862экспресс
Чип вместо лаборатории: как проверяют лекарство при эпилепсии
При эпилепсии врач подбирает дозу лекарства почти вслепую. Слишком мало — приступы продолжаются, слишком много — появляются побочные эффекты. Обычно кровь пациента отправляют в лабораторию, и результат приходит через день-два. А теперь тот же анализ можно сделать на крошечном кремниевом чипе. Датчик работает как очень чувствительный нос.
Оптика2026-03-021 минarXiv:2603.02446экспресс
Невидимые клетки на просвет
Стеклянный шарик в стакане воды почти невидим, но если посмотреть сквозь него на клетчатую скатерть, линии за ним искривляются. Прозрачные клетки ведут себя так же: свет сквозь них проходит, но слегка замедляется и меняет направление. Обычному микроскопу такое изменение не поймать — нужны красители, которые часто убивают живую клетку.