La Real Academia Sueca de Ciencias ha anunciado que el Premio Nobel de Física 2025 fue concedido a John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis por un descubrimiento que, hasta ahora, parecía reservado al mundo subatómico: la manifestación del efecto túnel cuántico en objetos lo suficientemente grandes como para sostenerlos con la mano.
¿Cuál es exactamente el hallazgo?
El jurado justificó el galardón afirmando que estos investigadores demostraron la cuantización de la energía en un circuito eléctrico y el fenómeno del efecto túnel cuántico macroscópico en sistemas superconductores. En términos simples: lograron que un circuito electrónico, compuesto por superconductores separados por una delgada capa aislante (una unión Josephson), pudiera “saltar” de un estado a otro mediante el efecto túnel, algo que parece imposible según la física clásica.
En su experimento, el circuito estaba inicialmente en un estado sin voltaje, “atrapado” como detrás de un muro energético. Pero mediante el efecto túnel cuántico, el sistema logró superar esa barrera y cambiar a un estado con voltaje. Además, al aplicar microondas, los científicos observaron que el sistema absorbía y emitía energía solo en cantidades bien definidas —es decir, de forma cuantizada— tal como predice la mecánica cuántica.
Ese experimento tuvo lugar entre 1984 y 1985, cuando Clarke, Devoret y Martinis diseñaron un chip superconductor de aproximadamente un centímetro, poblado por miles de millones de pares de electrones (llamados pares de Cooper) que actuaban colectivamente como una única entidad cuántica.
Importancia y aplicaciones tecnológicas
Este reconocimiento no es solo teórico: los principios demostrados por los laureados ya están impulsando tecnologías emergentes. Algunas de las aplicaciones más destacadas incluyen:
- Computación cuántica: los circuitos superconductores usados en los experimentos pueden actuar como qubits —la unidad básica de información cuántica— acercándonos a ordenadores que superen con creces la velocidad de las máquinas clásicas.
- Criptografía cuántica: los estados cuánticos manipulados responden con sensibilidad a cualquier intento de interferencia, lo que puede hacer la comunicación más segura.
- Sensores cuánticos de alta precisión: la extrema sensibilidad de estos sistemas los hace útiles en campos como la medicina, la navegación o la detección de señales débiles.
- Simulación cuántica: los circuitos pueden actuar como “átomos artificiales” para reproducir el comportamiento de otros sistemas cuánticos y explorar nuevas propiedades de la materia.
Al trasladar fenómenos cuánticos del reino microscópico al macroscópico, los laureados abrieron un nuevo camino para que la mecánica cuántica deje de parecer un “mundo de laboratorio” y se convierta en tecnología tangible.
Citas destacadas y contexto
Olle Eriksson, presidente del Comité Nobel de Física, enfatizó el valor continuo de la mecánica cuántica:
“Es maravilloso celebrar cómo la mecánica cuántica, con un siglo de antigüedad, ofrece continuamente nuevas sorpresas. Además, es enormemente útil, ya que la mecánica cuántica es la base de toda la tecnología digital.”
Este Nobel reafirma que la mecánica cuántica no es solo una curiosidad teórica, sino un motor para las tecnologías del futuro.
¿Qué significa el efecto túnel cuántico?
Para ilustrar el efecto túnel cuántico, la Real Academia comparó el fenómeno con lanzar una pelota contra una pared: según la física clásica, la pelota rebotaría y nunca aparecería del otro lado. Pero en el mundo cuántico, existe la posibilidad de que la partícula “atraviese” la barrera sin romperla —como si apareciera mágicamente al otro lado.
El experimento de los laureados demuestra que ese tipo de “travesía” es posible incluso cuando intervienen enormes cantidades de partículas, siempre que estén organizadas correctamente.
