Serge Haroche, (nascut l'11 de setembre de 1944, Casablanca, Marroc), físic francès que va ser guardonat amb el Premi Nobel de Física 2012 per dissenyar mètodes per estudiar el comportament mecànic quàntic dels fotons individuals. Va compartir el premi amb el físic nord-americà David Wineland.
Haroche va obtenir la llicenciatura en física el 1967 per l'École Normale Supérieure de París i el doctorat el 1971 per la Université Paris VI (actualment Université Pierre et Marie Curie), on el seu assessor era el físic francès Claude Cohen-Tannoudji. El 1972 i el 1973 va ser un postdoctorat a la Universitat Stanford de Califòrnia, on va treballar al laboratori del físic nord-americà Arthur Schawlow. Fins al 1984 va ser professor ajudant a l'École Polytechnique de París (i des del 1976, Palaiseau). Del 1982 al 2001, va ser professor a l'École Normale Supérieure de París. També va ser professor a l’Université Pierre et Marie Curief del 1975 al 2001 i professor a temps parcial a la Universitat Yale de New Haven, Connecticut, de 1984 a 1993. El 2001 es va convertir en professor al Collège de France de París, on va va ser càtedra de física quàntica. Haroche va exercir de president del col·legi des del 2012 fins al 2015, quan es va retirar com a professor emèrit.
El treball de Haroche es va centrar en estudiar fotons de microones individuals atrapats entre dos miralls. La trampa de fotons tenia una cavitat de 2,7 cm de longitud, delimitada per dos miralls superconductors corbats. Per detectar els fotons atrapats, els experimentadors van projectar àtoms de rubidi que es trobaven en una superposició de dos estats quàntics a través de la cavitat, d’un en un. Quan un àtom travessava la cavitat, el seu estat energètic va ser excitat pel fotó i, per tant, la mesura de l'estat de l'àtom va revelar l'estat del fotó sense destruir-lo. El 1996 Haroche i col·laboradors van aconseguir col·locar fotons en una superposició de dos estats quàntics. Això els va permetre estudiar un comportament mecànic quàntic que abans només havia estat objecte d’experiments pensats, com el famós gat de Schrödinger. (A la dècada de 1930, el físic alemany Erwin Schrödinger, com a demostració de les paradoxes filosòfiques implicades en la teoria quàntica, va proposar una caixa tancada en la qual un gat la vida depengués de la possible càries radioactiva d’una partícula estaria viva i morta fins que estigui directament observat.) El 2008 Haroche i col·laboradors van poder observar els fotons dins de la cavitat canviant d’un estat quàntic a un estat clàssic.
