Nobel de Física 2025 para Clarke, Devoret y Martinis por descubrimientos en fenómenos cuánticos
Tiempo de lectura: 2 minutos El descubrimiento de estos científicos abre nuevas oportunidades para desarrollar la próxima generación de tecnologías cuánticas, entre ellas la criptografía cuántica, las computadoras cuánticas y los sensores cuánticos.
La Real Academia Sueca de Ciencias ha decidido otorgar el Premio Nobel de Física 2025 al británico John Clarke, el francés Michel H. Devoret y el estadounidense John M. Martinis “por el descubrimiento del efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico.”
Los experimentos de los galardonados de este año revelaron la física cuántica en acción dentro de un chip.
Una de las grandes preguntas de la física es cuál es el tamaño máximo que puede tener un sistema para seguir mostrando efectos cuánticos. Los laureados de este año realizaron experimentos con un circuito eléctrico en el que demostraron tanto el efecto túnel cuántico como niveles de energía cuantizados en un sistema lo suficientemente grande como para sostenerlo en la mano.
Los transistores en los microchips de las computadoras son un ejemplo de la tecnología cuántica ya establecida que nos rodea. El descubrimiento de estos científicos abre nuevas oportunidades para desarrollar la próxima generación de tecnologías cuánticas, entre ellas la criptografía cuántica, las computadoras cuánticas y los sensores cuánticos.
El efecto túnel
La mecánica cuántica permite que una partícula atraviese directamente una barrera mediante un proceso llamado efecto túnel. Sin embargo, cuando intervienen grandes cantidades de partículas, los efectos cuánticos suelen volverse insignificantes. Los experimentos de los galardonados demostraron que las propiedades cuánticas pueden hacerse concretas a escala macroscópica.
En 1984 y 1985, John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis realizaron una serie de experimentos con un circuito electrónico construido con superconductores, componentes capaces de conducir corriente sin resistencia eléctrica. En el circuito, los componentes superconductores estaban separados por una delgada capa de material no conductor, una configuración conocida como unión Josephson.
Al refinar y medir cuidadosamente todas las propiedades de su circuito, lograron controlar y explorar los fenómenos que surgían al hacer pasar corriente a través de él. En conjunto, las partículas cargadas que se movían dentro del superconductor formaban un sistema que se comportaba como si fuera una sola partícula que llenaba todo el circuito.
Este sistema macroscópico, similar a una partícula, se encuentra inicialmente en un estado en el que la corriente fluye sin que exista voltaje. El sistema queda atrapado en ese estado, como si estuviera tras una barrera que no puede cruzar. En el experimento, el sistema revela su carácter cuántico al escapar del estado de voltaje cero mediante el efecto túnel. El cambio de estado se detecta por la aparición de un voltaje.
Los galardonados también pudieron demostrar que el sistema se comporta tal como predice la mecánica cuántica: está cuantizado, lo que significa que solo absorbe o emite cantidades específicas de energía.
“Es maravilloso poder celebrar cómo la mecánica cuántica, a pesar de tener un siglo de antigüedad, continúa ofreciendo nuevas sorpresas. También es enormemente útil, ya que constituye la base de toda la tecnología digital”, afirma Olle Eriksson, presidente del Comité Nobel de Física.
