Anne L'Huillier

Anne L'Huillier

Anne Geneviève L'Huillier (née le 16 août 1958) est une physicienne française. Elle est professeure de physique atomique à l'Université de Lund en Suède.

Elle dirige un groupe de physique attoseconde qui travaille sur les mouvements des électrons en temps réel, ce qui est utilisé pour comprendre les réactions chimiques au niveau atomique. Ses recherches expérimentales et théoriques sont créditées d'avoir jeté les bases du domaine de l'attochimie. En 2003, elle et son groupe ont battu le record mondial de l'impulsion laser la plus courte, de 170 attosecondes.

L'Huillier est devenue membre de l'Académie royale des sciences de Suède en 2004. Elle a reçu divers prix de physique, dont le prix Wolf de physique en 2022 et le prix Nobel de physique en 2023.

Vie

### Éducation

Anne L'Huillier est née à Paris en 1958. Elle a obtenu un double master en physique théorique et en mathématiques, mais s'est tournée vers la physique expérimentale pour son doctorat à l'Université Pierre-et-Marie-Curie. Sa thèse portait sur l'ionisation multiphotonique multiple dans des champs laser de haute intensité. Elle a effectué ses recherches de thèse au Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), près de Paris.

### Carrière

En tant que post-doctorante, L'Huillier a travaillé à l'Institut royal de technologie de Chalmers à Göteborg, en Suède, et à l'Université de Californie du Sud à Los Angeles, aux États-Unis. En 1986, L'Huillier a obtenu un poste permanent de chercheuse au CEA, sur le site de Saclay.

En 1992, elle a participé à une expérience à Lund, où l'un des premiers systèmes laser solides titane-saphir pour impulsions femtosecondes en Europe avait été installé. En 1994, elle a déménagé en Suède, où elle a été nommée chargée de cours à l'Université de Lund en 1995, puis professeure en 1997. Elle est également membre du conseil d'administration de l'Institut d’optique, en France.

Recherche

Les recherches de L'Huillier portent sur les aspects expérimentaux et théoriques de la génération d'harmoniques élevées dans les gaz, ce qui correspond à des impulsions lumineuses extrêmement brèves dans le domaine spectral ultraviolet, durant des dizaines ou des centaines d'attosecondes. En 1987, L'Huillier a observé pour la première fois que des gaz comme l'argon réagissaient à un laser en s'excitant et en émettant un rayonnement supplémentaire ou des harmoniques, à divers multiples de la fréquence du laser.

En 1991, L'Huillier, en collaboration avec Kenneth Schafer et Kenneth Kulander, a présenté des simulations numériques de l'équation de Schrödinger dépendante du temps afin de comprendre la génération d'harmoniques d'ordre élevé. Ils ont prédit pour la première fois la forme du spectre des harmoniques élevées et les conditions d'accord de phase. En 1994, Maciej Lewenstein, L’Huiller et Paul Corkum ont présenté une théorie quantique complète de la génération d'harmoniques élevées.

L'Huillier utilise des sources attosecondes pour étudier la dynamique ultrarapide des électrons dans les systèmes atomiques et moléculaires. En 2003, son groupe a battu le record mondial de l'impulsion laser la plus courte, durant 170 attosecondes. Ces sources attosecondes sont considérées comme les caméras les plus rapides du monde, utilisant des impulsions lumineuses extrêmement brèves pour mesurer les électrons lorsqu'ils se déplacent ou changent d'énergie. Les méthodes de L'Huillier pour étudier et manipuler les électrons à l'aide de la lumière ont ouvert la voie au domaine de l'attochimie, car elles permettent l'étude des processus électroniques lors des réactions chimiques.

En 2010, une expérience menée par Ferenc Krausz à l'Institut Max-Planck d'optique quantique a mis en évidence un écart entre la théorie et les résultats expérimentaux concernant les retards de photoémission dans les atomes de néon. Le groupe de L'Huillier à Lund a résolu ce problème en 2017 en découvrant expérimentalement la contribution des électrons de type « shake-up ». En corrigeant cet effet, le groupe de L'Huillier a trouvé une excellente concordance avec la théorie.

Honneurs et prix

L'Huillier a siégé au Comité Nobel de physique entre 2007 et 2015, et est membre de l'Académie suédoise des sciences depuis 2004. En 2003, elle a reçu le prix Julius Springer. En 2011, elle a reçu un prix UNESCO-L'Oréal. En 2013, elle a été récompensée par le prix de recherche Carl-Zeiss, la médaille Blaise Pascal et un doctorat honoris causa de l'Université Pierre-et-Marie-Curie (UPMC) à Paris. Elle a été élue associée étrangère de l'Académie nationale des sciences en 2018. Un an plus tard, en 2019, elle a été distinguée par le prix des aspects fondamentaux de l'électronique quantique et de l'optique, annoncé par la Société européenne de physique. Anne L'Huillier est membre de l'American Physical Society et d'Optica.

En 2021, L'Huillier a reçu le prix Max Born de l'Optical Society of America pour ses « travaux pionniers en science des lasers ultrarapides et en physique attoseconde, la réalisation et la compréhension de la génération d'harmoniques élevées et son application à l'imagerie résolue en temps du mouvement des électrons dans les atomes et les molécules ». En 2022, elle a reçu le prix Wolf de physique pour ses « contributions pionnières à la science des lasers ultrarapides et à la physique attoseconde », conjointement avec Ferenc Krausz et Paul Corkum. Également pour 2022, les trois chercheurs ont reçu le prix Frontières de la connaissance de la Fondation BBVA en sciences fondamentales. Elle a également reçu la Légion d'honneur française la même année.

En septembre 2023, elle a reçu le prix Berthold Leibinger Zukunftspreis pour la « génération d'harmoniques élevées et la physique attoseconde ». En octobre 2023, elle a été récompensée par le prix Nobel de physique, conjointement avec Krausz et Pierre Agostini, « pour des méthodes expérimentales générant des impulsions lumineuses attosecondes pour l'étude de la dynamique des électrons dans la matière ».

En novembre 2023, elle a reçu un doctorat honoris causa de l'Université Paris-Saclay. Lors de la cérémonie, le prix Nobel de physique 2022, Alain Aspect, était l'invité d'honneur.

En mars 2024, elle a reçu un doctorat honoris causa de l'Université de Bordeaux, et en mai de l'Université de Porto.

### Distinctions

- Suède : Ordre royal de l'Étoile polaire, Commandeur grand-croix (21 mars 2024)

- France : Légion d'honneur, Chevalier (29 décembre 2022)

Vie privée

L'Huillier est mariée à Claes-Göran Wahlström, qui est également professeur à l'Université de Lund. Ils ont deux enfants.