Серж Арош е роден на 11 септември 1944 г. в Казабланка, Мароко. Той е френски физик, носител на Нобеловата награда за физика за 2012 г. за откриването на метод за изследване на квантово-механичното поведение на индивидуални фотони. Той споделя наградата с американския физик Дейвид Уайнланд (David Wineland).

Арош завършва физика в Висшия институт на Париж през 1967 г. и през 1971 г. придобива докторска степен от Университета на Париж VI (днес Университет Пиер и Мария Кюри), където негов ръководител е френския физик Клод Коен-Тануджи (Claude Cohen-Tannoudji). През 1972 г. и 1973 г. е постдокторант в Университета Станфорд в Калифорния, където работи в лабораторията на американския физик Артър Шаулоу (Arthur Schawlow). До 1984 г. Арош е доцент в Политехническия университет в Париж. Преподава и в Висшия институт в Париж, Университета Пиер и Мария Кюри в Париж и Университета Йейл в Кънектикът, САЩ. През 2001 г. става професор във Френския колеж в Париж в катедрата по квантова физика. Между 2012 г. и 2015 г. е и директор на колежа. 

Работата на Арош е съсредоточена върху изучаването на индивидуални микровълнови фотони, уловени между две огледала. Фотонният капан е кухина с дължина 2,7 см, заградена между две извити свръхпроводими огледала. За да се детектират уловените фотони, експериментаторите изпращат атоми от рубидий, които са в суперпозиция на две квантови състояния през кухината, един по един. Когато атомът премине през кухината, неговото енергийно състояние се възбужда от фотона и така измерването на състоянието на атома разкрива състоянието на фотона.

През 1996 г. Арош и сътрудниците му успяват да поставят фотони в суперпозиция на две квантови състояния. Това им позволява да изучат квантово-механично поведение, което преди е било предмет само на мисловни експерименти, както известната котка на Шрьодингер. През 2008 г. Арош и сътрудниците му успяват да наблюдават как фотоните в кухината се променят от квантово в класическо състояние.