El Premio Nobel de Física 2025, otorgado por la Real Academia de las Ciencias de Suecia fue para el 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", informó este martes el organismo.
Una pregunta clave en física es el tamaño máximo de un sistema que puede demostrar efectos mecánicos cuánticos, al respecto los ganadores del Premio Nobel de este año realizaron experimentos con un circuito eléctrico en el que demostraron tanto el efecto túnel cuántico como los niveles de energía cuantizados en un sistema lo suficientemente grande como para sostenerlo en la mano.
La mecánica cuántica permite que una partícula se mueva directamente a través de una barrera mediante un proceso llamado efecto túnel.
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En cuanto intervienen grandes cantidades de partículas, los efectos mecánicos cuánticos suelen volverse insignificantes. Los experimentos de los ganadores demostraron que las propiedades mecánico-cuánticas pueden concretarse a escala macroscópica.
¿Quiénes son los ganadores del Premio Nobel de Física 2025?
Estos son los investigadores que por sus experimentos en un chip revelaron la física cuántica en acción, lo que les valió ganar el reconocido premio.
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John Clarke, nacido en 1942 en Cambridge, Reino Unido. Doctorado en 1968 por la Universidad de Cambridge, Reino Unido. Profesor de la Universidad de California, Berkeley, EU
Michel H. Devoret, nacido en 1953 en París, Francia. Doctorado en 1982 por la Universidad Paris-Sud, Francia. Profesor de la Universidad de Yale, New Haven, Connecticut, y de la Universidad de California, Santa Bárbara, EU.
John M. Martinis, nacido en 1958. Doctorado en 1987 por la Universidad de California, Berkeley, EU Profesor de la Universidad de California, Santa Bárbara, EU.
¿Qué proponen los ganadores del Premio Nobel de Física 2025?
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 fina capa de material no conductor, una configuración conocida como unión Josephson. Al refinar y medir las diversas propiedades de su circuito, pudieron controlar y explorar los fenómenos que surgían al pasar una corriente a través de él.
En conjunto, las partículas cargadas que se movían a través del superconductor formaban un sistema que se comportaba como si fueran 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 voltaje. El sistema está atrapado en este estado, como tras una barrera que no puede cruzar.
En el experimento, el sistema demuestra su carácter cuántico al lograr escapar del estado de voltaje cero mediante efecto túnel. El cambio de estado del sistema se detecta mediante la aparición de un voltaje.
Los galardonados también pudieron demostrar que el sistema se comporta tal como lo predice la mecánica cuántica: está cuantizado, lo que significa que solo absorbe o emite cantidades específicas de energía.
“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”, afirma Olle Eriksson, presidente del Comité Nobel de Física.
Los transistores de los microchips informáticos son un ejemplo de la tecnología cuántica consolidada que nos rodea. El Premio Nobel de Física 2025 de este año ha brindado oportunidades para el desarrollo de la próxima generación de tecnología cuántica, incluyendo la criptografía cuántica, las computadoras cuánticas y los sensores cuánticos.