Sa spécialité : gaz quantiques dégénérés d’atomes ultra-froids ; simulation quantique ; transitions de phase dans les systèmes quantiques hors-équilibre.

Zoran Hadzibabic a été nommé en 2014 professeur au Laboratoire Cavendish de l’Université de Cambridge (Royaume-Uni). Il a obtenu son doctorat (PhD) en Physique en 2003 dans le groupe de Wolfgang Ketterle (prix Nobel de Physique 2001) au MIT (Etats-Unis) où il a travaillé 6 ans. Il y a obtenu un résultat majeur qui a constitué une première mondiale : la condensation de Bose-Einstein d'un gaz de bosons ultra-froids composites, des molécules diatomiques faiblement liées. Ce travail pionnier reste à ce jour unique, alors que la quête pour la condensation de Bose-Einstein de molécules fortement liées est encore en cours dans plusieurs groupes dans le monde. 

A l’issue de son doctorat, il a effectué un séjour post-doctoral au Laboratoire Kastler-Brossel (ENS Paris) en collaboration avec Jean Dalibard. Il a rejoint l’Université de Cambridge en 2007 d’abord comme « Lecturer », puis comme « Reader » avant d’être nommé professeur. Dès son arrivée en 2007 (il y a moins de 10 ans!) il a créé le groupe AMOP (où l'on note que le "M" signifie "Mesoscopic", et non "Molecular" comme c'est le cas habituellement). Il a établi en quelques années un groupe de réputation mondiale dans le domaine très compétitif de la recherche sur les gaz quantiques dégénérés d'atomes ultra-froids. Il a démontré une grande créativité en obtenant rapidement des résultats très largement reconnus dans la large communauté scientifique des atomes froids.

 

Il est remarquable qu'à chaque étape de sa carrière, Zoran Hadzibabic ait obtenu un résultat expérimental exceptionnel unanimement reconnu. A la suite du résultat majeur de son doctorat, il a mis en évidence expérimentalement en 2006 au LKB un résultat théorique vieux de plus de 30 ans : il a démontré qu'un fluide à deux dimensions (en l'occurrence, un gaz quantique de bosons) peut subir une transition de phase vers un état superfluide : en termes spécialisés, il s’agit de la transition dite de Berezinskii-Kosterlitz-Thouless dans un gaz de bosons à deux dimensions. En 2013, il a proposé et mis en place dans une expérience une configuration uniforme dans l'espace de piégeage d'atomes froids qui permet de les étudier sans que le potentiel de piégeage ne les perturbe, ce qui correspond à la réalisation d'un système quantique dont les conditions initiales sont ultra-contrôlées et proches d'une situation idéale. Son résultat le plus récent concerne la mise en évidence de la dynamique d’une brisure spontanée de symétrie dans un gaz d’atomes ultra-froids possédant une interaction à courte portée, lors de la transition vers la phase de condensat de Bose-Einstein. La théorie de Kibble-Zurek, qui décrit dans un cadre général ce type de phénomène, prévoit l’existence d’un exposant dynamique critique universel qu a été effectivement mesuré dans l’expérience.

Entre 1999 et 2014, Zoran Hadzibabic a publié 33 articles dans les journaux internationaux et a déjà contribué à 5 chapitres de livre ou articles de revue. Ce parcours remarquable d’un chercheur reconnu comme à la fois créatif et rigoureux, parsemé de résultats et d’articles fondateurs, a motivé l’attribution du Prix Holweck 2016 à Zoran Hadzibabic.