Claude Cohen-Tannoudji

Claude Cohen-Tannoudji, physicien français né le 1er avril 1933 à Constantine, en Algérie française, est colauréat du prix Nobel de physique 1997 avec Steven Chu et William Daniel Phillips pour le développement de méthodes de refroidissement et de piégeage d'atomes par laser.

Parcours

Claude Cohen-Tannoudji est issu d'une famille juive séfarade originaire de Tanger, installée en Algérie au XVIe siècle après la fuite d'Espagne lors de l'Inquisition. Son père, Abraham Cohen-Tannoudji, autodidacte passionné de philosophie, de psychanalyse et de textes bibliques, lui transmet le goût de l'étude et du débat intellectuel. Après des études secondaires au lycée Bugeaud d'Alger, il intègre l'École normale supérieure à Paris en 1953. L'enseignement d'Alfred Kastler, futur prix Nobel de physique en 1966, l'oriente vers la physique atomique, alors qu'il s'était d'abord inscrit en mathématiques. En 1955, il rejoint le groupe de Kastler, où travaille Jean Brossel, revenu du MIT où il avait collaboré avec Francis Bitter. Il obtient l'agrégation de sciences physiques en 1957, puis effectue vingt-huit mois de service militaire, durée allongée par la guerre d'Algérie, affecté au département de Jacques Emile Blamont pour l'étude de la haute atmosphère par fluorescence de nuages de sodium.

Revenu au laboratoire en 1960, Cohen-Tannoudji prépare sa thèse sous la direction d'Alfred Kastler et de Jean Brossel, soutenue en décembre 1962. Ce travail révèle le déplacement lumineux des niveaux d'énergie atomique sous l'effet de la lumière, phénomène observé expérimentalement pour la première fois lors de la nuit de Noël 1960. Nommé professeur à l'Université de Paris en 1964, il développe avec Bernard Diu et Franck Laloë le manuel Mécanique quantique, publié en 1973 et traduit en anglais. Sur recommandation d'Anatole Abragam, il obtient en 1973 la chaire de physique atomique et moléculaire au Collège de France, où il enseigne jusqu'en 2004. Dans les années 1980, en association avec Alain Aspect, Jean Dalibard et Christophe Salomon, son équipe développe notamment le refroidissement Sisyphe et le refroidissement sub-recul, recherches qui conduisent au prix Nobel de physique 1997 partagé avec Steven Chu et William Daniel Phillips.

Repères chronologiques

1933 : Naissance le 1er avril à Constantine (Algérie française), dans une famille juive séfarade.
1942 : L'arrivée des forces américaines en Algérie en novembre éloigne la famille des persécutions nazies.
1953 : Admission à l'École normale supérieure de Paris.
1955 : Participation à l'école d'été de physique des Houches (Alpes).
1957 : Obtention de l'agrégation de sciences physiques.
1957-1959 : Service militaire de 28 mois ; affectation au département de Jacques Emile Blamont pour l'étude de la haute atmosphère.
1960 : Première observation expérimentale du déplacement lumineux (nuit de Noël).
1962 : Soutenance du doctorat à l'ENS sous la direction d'Alfred Kastler et de Jean Brossel.
1964 : Début de l'enseignement comme professeur à l'Université de Paris.
1973 : Publication de Mécanique quantique (avec Bernard Diu et Franck Laloë) ; nomination à la chaire de physique atomique au Collège de France.
1976 : Année sabbatique à Harvard (conférences Loeb) et au MIT comme professeur invité.
1986 : Introduction du concept de refroidissement Sisyphe avec l'équipe du Collège de France.
1996 : Médaille d'or du CNRS.
1997 : Prix Nobel de physique partagé avec Steven Chu et William Daniel Phillips.
2019 : Publication du récit autobiographique Sous le signe de la lumière (Odile Jacob).

Vie personnelle et engagements

Claude Cohen-Tannoudji est né d'Abraham Cohen-Tannoudji, autodidacte sans profession documentée, et de Sarah Sebbah. Son frère cadet, Gilles Cohen-Tannoudji (né en 1938), est également physicien. Cohen-Tannoudji rencontre Jacqueline Veyrat, enseignante de physique-chimie au lycée, vers 1957 ; ils se marient en 1958. Le couple a trois enfants : Alain, Joëlle et Michel. Alain Cohen-Tannoudji décède en 1993 à l'âge de 34 ans, des suites d'une longue maladie. Sa scolarité secondaire se déroule au lycée Bugeaud d'Alger ; il est admis à l'École normale supérieure en 1953, où il suit notamment les cours d'Henri Cartan et de Laurent Schwartz.

Parmi les doctorants qu'il a dirigés figurent Serge Haroche, futur prix Nobel de physique en 2012, et Jean Dalibard, membre de l'Académie des sciences. Il entretient une collaboration étroite avec Alain Aspect, avec qui il co-anime une équipe expérimentale au Collège de France dans les années 1980. En 2015, il signe la Déclaration de Mainau sur le changement climatique, paraphée par 76 lauréats Nobel et remise au président François Hollande dans le cadre de la COP21 à Paris. Il publie en 2019 un récit autobiographique intitulé Sous le signe de la lumière aux éditions Odile Jacob.

Anecdotes

1 - Lors de la nuit de Noël 1960, Cohen-Tannoudji obtient les premières preuves expérimentales du déplacement lumineux grâce au dispositif de Bernard Cagnac, parti en vacances. Alfred Kastler surnomma l'effet le "lamp shift", jeu de mots avec "light shift".
2 - En été 1955, Cohen-Tannoudji participe à l'école d'été de physique des Houches (Alpes), où les conférenciers incluent Julian Schwinger, Norman Ramsey, Wolfgang Pauli et Anatole Abragam, à raison de six cours par jour pendant deux mois.
3 - La dénomination "refroidissement Sisyphe", introduite par Cohen-Tannoudji et son équipe en 1986, décrit un mécanisme où l'atome en mouvement grimpe des collines de potentiel lumineux plus souvent qu'il n'en descend, par analogie avec le mythe de Sisyphe.
4 - Son nom complet est Claude Nessim Cohen-Tannoudji. Le prénom Nessim, usité dans les communautés juives séfarades d'Afrique du Nord, figure dans son curriculum vitae officiel à l'École normale supérieure mais n'apparaît pas dans ses biographies générales.
5 - En 2017, l'école primaire de Faverges-de-la-Tour (Isère) reçoit le nom de Claude Cohen-Tannoudji. Il a lui-même cité cet événement parmi les moments les plus marquants de sa vie, aux côtés de la soutenance de sa thèse et du prix Nobel.

Points clés

- Métier(s) : physicien, professeur honoraire au Collège de France
- Résidence principale : Paris
- Relations de couple : Jacqueline Veyrat (épouse depuis 1958)
- Enfants : Alain (décédé en 1993), Joëlle, Michel
- Distinctions : Médaille d'argent du CNRS (1964), Young Medal and Prize (1979), Médaille d'or du CNRS (1996), Prix Nobel de physique (1997), Grand officier de la Légion d'honneur (2010)