Claude Cohen-Tannoudji

Nasce in Algeria, allora francese, da Abraham Cohen-Tannoudji e Sarah Sebbah, una famiglia ebrea, i cui antenati, fuggiti dalla Spagna al tempo dell’Inquisizione, si erano stabiliti in Tunisia e poi Algeria, infatti il cognome significa i Cohen di Tangeri.

Dalla famiglia eredita la passione per lo studio, frequenta le scuole in Algeria, e nel 1953 la lascia appena prima della guerra che la portò all’indipendenza, perché ammesso alla École Normale Supérieure. Durante il primo anno seguì le lezioni di matematica di Henri Cartan e Laurent Schwartz, ma le lezioni di Fisica di Alfred Kastler lo affascinarono e lo fecero decidere per Fisica. Entrò nel piccolo ma attivo gruppo di Kastler per la tesi di laurea, seguì a Saclay le lezioni di meccanica quantistica di Albert Messiah e di fisica nucleare di Claude Bloch. Nel 1955 frequentò la scuola estiva  di Les Houches per due intensi mesi con lezioni, tra gli altri, di J. Schwinger, G. Uhlenbeck e W. Pauli.

Dopo l’esame di ‘diploma’ frequentò la preparazione teorica, sperimentale e pedagogica per l’esame di "Agrégation” che dava accesso all’insegnamento nelle scuole superiori.

In quei corsi incontrò la futura moglie Jacqueline Veyrat, che sposò nel 1958, insegnante di fisica e chimica alle scuole superiori, dalla quale ebbe tre figli Joëlle, Michel e Alain, che morì nel 1993 a 34 anni dopo una lunga malattia.

Dopo l’esame finale e due anni di servizio militare, che parzialmente svolse con un incarico scientifico di studio della alta atmosfera, tornò, con una borsa di ricerca del CNRS, nel gruppo di Kastler e Jean Brossel per il Ph.D. che conseguì nel 1962.

Subito dopo ottenne un posto alla Università di Parigi, dove tenne un corso di meccanica quantistica; nella stessa Università Brossel insegnava fisica atomica, Kastler (Nobel 1966) fisica statistica e Pierre-Gilles de Gennes (Nobel 1991) fisica dello stato solido.

Dalle sue lezioni uscì nel 1973 il manuale ‘Mécanique quantique’, scritto con Franck Laloë e Bernard Diu.

Continuava anche il suo lavoro di ricerca sulle interazioni atomo-fotone, sviluppando per interpretarle il modello dell’atomo ‘vestito’, insieme ai numerosi dottorandi tra i quali Serge Haroche (Nobel 2012). Il modello si dimostrò molto fecondo nel campo dell’ottica quantistica e degli effetti meccanici della luce.

Nel 1973 divenne professore al Collège de France dove tenne vari corsi, raccolti poi nei due manuali di Ottica quantistica e Elettrodinamica Quantistica.

Nel 1980 tenne lezioni sulle forze dovute alla radiazione, un campo abbastanza nuovo e  nel 1984 formò un gruppo sperimentale per studiare l’intrappolamento e il raffreddamento laser, con Alain Aspect, Christophe Salomon, e Jean Dalibard.

Dopo che Steven Chu, ai Bell Labs, era riuscito nel 1984, mediante l’impiego di fasci laser, a rallentare e, quindi, a raffreddare e intrappolare atomi di sodio mantenendoli in fase non condensata a temperature di 240 μK, William Daniel Phillips del National Institute of Standards and Technology (NIST), che collaborava con il gruppo di Parigi, nel 1987, con una tecnica modificata che portava al raffreddamento magnetoottico degli atomi, superò tale limite scendendo a circa 40 μK.

Cohen-Tannoudji e i suoi collaboratori Alain Aspect ed Ennio Arimondo, oltre a una interpretazione teorica con la previsione di un ulteriore limite di raffreddamento, tra il 1988 e il 1995, nel corso dei loro esperimenti, raffreddarono atomi di elio eccitato a una temperatura di soli 180 nK, corrispondenti a velocità atomiche dell’ordine di 2 cm/s. Gli esperimenti dimostrarono inoltre che gli atomi, raggruppati in configurazioni geometriche regolari impresse dalla frequenza laser possono entrare in un nuovo stato nel quale sono quasi fermi e si comportano come entità singole, non interagendo più con i fotoni.

Per questi risultati ottenne il Premio Nobel nel 1997 insieme a Chu e Phillips per lo sviluppo di tecniche per raffreddare e intrappolare atomi con luce laser.

Questo lavoro è risultato fondamentale per la conferma sperimentale della condensazione di Bose-Einstein, ottenuta nel 1995 da Eric Cornell e Carl Wieman al laboratorio NIST-JILA dell’Università del Colorado e da Wolfgang Ketterle al MIT (Premi Nobel 2001).

Oltre al Nobel ha ottenuto la Legione d’Onore e numerosi altri premi dalla Società Francese di Fisica, Institute of Physics inglese, Alexander von Humboldt Foundation, American Physical Society, Optical Society of America, Accademia Nazionale delle Scienze dei XL, Technion Israël Institute of Technology, European Physical Society e lauree Honoris Causa da numerose Università tra le quali quelle israeliane di Gerusalemme, Bar Ilan, Tel-Aviv, Ben Gurion University del Negev per le sue origini ebree.

È membro dell’Accademia delle Scienze di Parigi, dell’American Physical Society, dell’American Academy of Arts and Sciences (AAAS), dell’Optical Society of America (OSA), e numerose altre Accademie delle Scienze, Australiana, Americana, Belga, Indiana, Brasiliana, Russa, dell’Accademia dei Lincei e della Pontificia Accademia delle Scienze.