El Premio Nobel de Física 2025 fue otorgado este martes al británico John Clarke, al francés Michel H. Devoret y al estadounidense John M. Martinis, por su trabajo pionero en el estudio del efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en circuitos eléctricos.
La Real Academia de las Ciencias Sueca destacó que los galardonados lograron demostrar cómo se puede observar el efecto túnel cuántico en sistemas de gran tamaño, formados por un número masivo de partículas.
Uno de los grandes desafíos de la física moderna ha sido determinar hasta qué tamaño un sistema puede manifestar efectos cuánticos. Los experimentos de Clarke, Devoret y Martinis resolvieron parte de ese enigma al emplear un circuito eléctrico superconductor donde se observaron tanto el efecto túnel como los niveles de energía cuantificados, en un sistema lo suficientemente grande como para sostenerse en la mano.
Qué es el efecto túnel
Para ilustrar el fenómeno, la Academia explicó que, en la física clásica, si se lanza una pelota contra una pared, esta rebota. Sin embargo, en el mundo cuántico, una partícula puede atravesar la barrera, como si apareciera mágicamente al otro lado. Ese fenómeno, conocido como efecto túnel, es una de las manifestaciones más sorprendentes de la mecánica cuántica.
El sistema creado por los tres científicos funcionó como un circuito eléctrico superconductor capaz de pasar de un estado a otro “atravesando” una barrera energética, y de absorber y emitir energía en cantidades discretas, tal como predice la teoría cuántica. El chip utilizado en los experimentos tenía un tamaño aproximado de un centímetro.
Hasta ahora, el efecto túnel y la cuantización energética solo se habían observado en sistemas con pocas partículas. En esta ocasión, los investigadores demostraron estos comportamientos en un sistema con miles de millones de pares de Cooper —electrones enlazados—, que ocupaban todo el superconductor del chip, llevando así los efectos cuánticos de la escala microscópica a la macroscópica.
Los transistores de los microchips modernos son un ejemplo cotidiano de tecnología basada en principios cuánticos. No obstante, los descubrimientos reconocidos este año abren nuevas perspectivas para la próxima generación de tecnologías cuánticas, como la computación cuántica, la criptografía avanzada y los sensores de alta precisión.
