États-Unis/Italie

Federico Capasso

Prix Balzan 2016 pour la photonique appliquée

Pour ses travaux de pionnier dans le domaine de la conception quantique de nouveaux matériaux ayant des caractères électroniques et optiques spécifiques, ce qui a conduit à la réalisation d’une nouvelle classe fondamentale de lasers, les Quantum Cascade Lasers, les lasers à cascade quantiques ; pour ses contributions majeures concernant la science et la technologie photoniques dans la plasmonique et les métamatériaux.

Federico Capasso, italien de naissance (Rome, 1949) est citoyen américain depuis 1992. Après un doctorat en physique obtenu à l’université de Rome, il a rejoint en 1976 les Bell Laboratories (New Jersey, USA) où il a eu une brillante carrière de scientifique et de directeur de recherche. Depuis 2003 il est professeur de physique appliquée à l’université Harvard.
Grâce à ses intuitions remarquables en matière d’ingénierie des propriétés quantiques des matériaux et grâce à sa brillante équipe un concept radicalement nouveau de laser, le Quantum Cascade Laser (QCL) est devenu réalité. Ce concept permet de choisir la longueur d’onde du laser dans les infrarouges moyens et lointains sur un large éventail en variant au niveau nanométrique les épaisseurs des couches actives du laser de mêmes matériaux. Actuellement on peut trouver ces lasers dans de très nombreux laboratoires de spectroscopie moléculaire, et ils constituent un instrument de base pour la surveillance de la pollution, la chimie atmosphérique, les diagnostics médicaux, le contrôle des processus industriels ou la détection d’explosifs.
Federico Capasso et son groupe n’ont cessé d’améliorer la conception et les performances des lasers à cascade quantique, ouvrant au fil des ans de nouveaux champs d’application. Capasso est aussi l’un des chercheurs ayant le mieux réussi dans l’étude et l’application de la plasmonique et des métamatériaux, c’est-à-dire l’interaction de photons avec des nanostructures métalliques grâce à la création de plasmons de surface (des oscillations d’électrons résultant d’excitations photoniques). Des développements récents ont vu la démonstration de lois générales de réflexion et réfraction et l’ingénierie de ce qu’on appelle l’optique plane, c’est-à-dire la conception d’éléments optiques produits sur une surface totalement plane grâce à sa structuration nanométrique.
Federico Capasso est l’un des plus grands scientifiques mondiaux impliqués dans l’interface entre la recherche de base et la recherche appliquée. Il a l’art d’aborder de nouveaux problèmes et de les développer en passant d’une science nouvelle à des technologies et des applications aussi nouvelles que passionnantes.