Cohen-Tannoudji tog doktorsgrad i fysik 1962 vid École Normale Supérieure i Paris. Han blev professor vid Collège de France 1973. Han är ledamot av bland annat Académie des sciences (Paris).
Forskning inom laserkylning
Ljus kan beskrivas som en ström av partiklar, fotoner. Fotonerna saknar massa i vanlig bemärkelse men de besitter en viss rörelsemängd, och när en foton krockar med en atom kan den överföra hela sin rörelsemängd till denna och själv bli stillastående. För att detta skall kunna ske måste fotonen ha rätt energi, vilket är detsamma som att ljuset måste ha rätt frekvens eller färg.
Vid en sådan krock blir resultatet att atomens rörelse bromsas upp något, den kyls av. För att bromsa en atom behövs ljus från en intensiv laserstråle. Steven Chu utvecklade omkring 1985 en metod att med kraftigt laserljus bromsa och kyla ner atomer. Han och hans medarbetare vid Bell Laboratories använde sex laserstrålar som var parvis motriktade och arrangerade i tre vinkelräta riktningar. Natriumatomer från en atomstråle i vakuum bromsades först upp av en motriktad laserstråle och leddes sedan in i skärningen mellan de sex kyllaserstrålarna. Alla sex strålarna hade sitt ljus något rödskiftat i jämförelse med den karakteristiska färg som en stillastående natriumatom absorberar. Effekten blev att åt vilket håll natriumatomerna än försökte röra sig möttes de av fotoner av den rätta energin och knuffades tillbaka till laserstrålarnas skärningsområde. Där bildades något som för ögat såg ut som ett lysande moln stort som en ärta bestående av cirka en miljon nerkylda atomer.
Atomerna i det ovan beskrivna experimentet är kylda, men inte fångade. Tyngdkraften gör att de faller ur den optiska sirapen på ungefär en sekund.
För att verkligen fånga atomerna behövs också magnetfält som motverkar gravitationen. Phillips och dennes medarbetare hade utvecklat metoder att bromsa atomer i en rent magnetisk fälla. När detta kombinerades med Chus metod att kyla ner atomerna med laser så fick man en metod att nästan helt stoppa atomerna, och man lyckades i experiment kyla ner natriumatomer till så låga temperaturer som 40 mikrokelvin vilket inte borde vara möjligt enligt de teoretiska atommodeller som då fanns.
Cohen-Tannoudji med medarbetare gav sedan teoretiska förklaringar av hur det ändå är möjligt.
^Ordem Nacional do Mérito Científico (på brasiliansk portugisiska), Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia, 16 augusti 2018, läs online, läst: 14 januari 2021.[källa från Wikidata]
^ [ab] läs online, www.ae-info.org .[källa från Wikidata]
^Décret du 25 mars 2016 portant élévation aux dignités de grand'croix et de grand officier (på franska), 27 mars 2016, NOR: PREX1607379D.[källa från Wikidata]