Em 2012 foi laureado, juntamente com David Wineland, com o Prêmio Nobel da Física, "por métodos experimentais inovadores que permitem a medição e a manipulação de sistemas quânticos individuais".[1]
Em 2008, com seu colega do ENS Jean-Michel Raimond, Haroche conseguiu observar a passagem da física quântica para a física clássica em um pequeno conjunto de fótons, partículas que constituem a luz. Para isso, utilizaram uma cavidade revestida de espelhos capaz de prender durante muito tempo fótons e um método de observação de fótons que perturba muito pouco estas partículas. Também puderam observar a passagem de fótons de um estado atípico do mundo quântico a um estado que corresponde perfeitamente à física clássica, este fenômeno chamado de "decoerência" ocorreu sob sua observação.[3]
Em 2012 Serge Haroche, junto com David Wineland, foi condecorado com o prêmio Nobel de Física, por inovadores métodos experimentais que permitem a medição e a manipulação de partículas quânticas individuais. Haroche e Wineland pesquisam o campo de óptica quântica, que lida com a interação entre luz e matéria. Trabalhando separadamente e com "métodos laboratoriais engenhosos", os dois cientistas conseguiram medir e controlar os estados quânticos frágeis que haviam sido teorizados como impossíveis de serem observados diretamente. Wineland conseguiu um método para captar íons, átomos carregados, e medi-los com luz, enquanto Haroche controlou e mediu fótons, partículas que constituem a luz.[4]
M. Brune, E. Hagley, J. Dreyer, X. Maître, A. Maali, C. Wunderlich, J. M. Raimond, et S. Haroche: Observing the Progressive Decoherence of the “Meter” in a Quantum Measurement. In: Phys. Rev. Lett. Band 77, 1996, S. 4887–4890.
↑Último Segundo. [hhttp://ultimosegundo.ig.com.br/ciencia/2012-10-09/nobel-fisica-2012.html «Nobel de Física 2012 vai para estudos de controle de partículas quânticas»]. Consultado em 14 de outubro de 2012