El Nobel de Física fue para los descubridores del "túnel cuántico"

El Premio Nobel de Física 2025 fue otorgado este martes a John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis por el descubrimiento del efecto túnel mecánico cuántico macroscópico y la cuantificación de la energía en un circuito eléctrico, según anunció la Real Academia Sueca de Ciencias.

Los tres científicos -todos vinculados a instituciones estadounidenses- llevaron a cabo entre 1984 y 1985 una serie de experimentos pioneros que demostraron que los efectos de la mecánica cuántica, tradicionalmente observados en el mundo subatómico, también pueden manifestarse en sistemas de tamaño visible, "lo suficientemente grandes como para sostenerse en la mano".

Clarke, de nacionalidad británica, es profesor en la Universidad de California, Berkeley; Devoret, francés, trabaja en la Universidad de Yale y en la Universidad de California, Santa Barbara; y Martinis, estadounidense, se desempeña también en UC Santa Barbara.

Según explicó Olle Eriksson, presidente del Comité Nobel de Física, "es maravilloso celebrar cómo la mecánica cuántica, con un siglo de antigüedad, ofrece continuamente nuevas sorpresas. Además, es enormemente útil, ya que es la base de toda la tecnología digital".

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Una pelota que atraviesa una pared

La mecánica cuántica describe el comportamiento de la materia y la energía a escalas atómicas y subatómicas. Uno de sus fenómenos más enigmáticos es el efecto túnel, por el cual una partícula puede atravesar una barrera que, en condiciones clásicas, sería infranqueable.

La Academia explicó el hallazgo con un ejemplo simple: "Cuando lanzas una pelota contra una pared, puedes estar seguro de que rebotará hacia ti y te sorprendería mucho si la pelota apareciera, de repente, al otro lado de la pared". Sin embargo, eso es justamente lo que ocurre en el mundo cuántico.

En los experimentos premiados, los científicos construyeron un circuito superconductor compuesto por una unión Josephson, un sistema donde dos materiales superconductores están separados por una fina capa no conductora. En este entorno, los electrones se organizan en pares -llamados pares de Cooper- que se comportan como una sola partícula.

El equipo demostró que este sistema macroscópico podía "escapar" de un estado de corriente sin voltaje a otro con voltaje mediante efecto túnel, exactamente como predice la teoría cuántica. También comprobaron que el sistema solo podía absorber o emitir cantidades discretas de energía, un fenómeno conocido como cuantización.

Con un chip de apenas un centímetro, Clarke, Devoret y Martinis lograron observar y medir fenómenos cuánticos en un sistema visible, confirmando que los efectos del mundo subatómico pueden escalarse a dimensiones macroscópicas.

Este descubrimiento fue clave para el desarrollo de tecnologías cuánticas modernas, como la computación cuántica, la criptografía cuántica y los sensores cuánticos. Los circuitos superconductores, similares a los utilizados en sus experimentos, hoy constituyen la base de muchos procesadores cuánticos experimentales.

Con este reconocimiento, Clarke, Devoret y Martinis se suman al grupo de científicos que hicieron tangible lo invisible: demostraron que las reglas del mundo cuántico no se detienen en los átomos, sino que también gobiernan la materia que podemos sostener con nuestras propias manos. 

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