John Clarke, John M. Martinis, ambos de la Universidad de California y Michel H. Devoret, de la Universidad de Yale, consiguieron el Premio Nobel de Física 2025 por el “descubrimiento del efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico”.
Este es un fenómeno en el que conjuntos de partículas cuánticas (como los pares de Cooper) atraviesan barreras de energía clásicamente prohibidas.
Este trabajo, realizado a temperaturas extremadamente bajas y en condiciones controladas, demostró cómo el comportamiento cuántico puede extenderse a escalas macroscópicas y es fundamental para el desarrollo de nuevas tecnologías como los cúbits superconductores. Este es un fenómeno que ha sido fundamental para la nueva era de la tecnología cuántica.
En llamada telefónica el profesor Clarke señaló: “Esta es la sorpresa de mi vida, estoy muy contento”.
¿QUÉ ES EL EFECTO TÚNEL CUÁNTICO MACROSCÓPICO?
Es un fenómeno cuántico en el que una partícula puede atravesar una barrera de potencial, aunque no tenga la energía suficiente para superarla clásicamente.
En el contexto de Clarke, Devoret y Martinis, esto significa que el efecto túnel no ocurre con partículas individuales, sino con conjuntos colectivos de muchas partículas, formando un «estado cuántico macroscópico«.
El fenómeno se observó en circuitos superconductores, donde la «fase cuántica» de los pares de Cooper (pares de electrones que se mueven colectivamente) puede saltar entre estados de energía sin energía adicional.
UN SALTO CUÁNTICO EN LA COMPRENSIÓN DE LA FÍSICA
El trabajo de Clarke, Devoret y Martinis demostró que un objeto macroscópico, visible y compuesto por miles de millones de partículas, puede mostrar un comportamiento puramente cuántico.
Mediante sus experimentos pioneros, realizados a mediados de la década de 1980, los investigadores confirmaron que la fase de la supercorriente en un circuito eléctrico podía «hacer túnel» a través de una barrera de energía potencial.
Este efecto, conocido como túnel cuántico, era un concepto bien establecido para partículas individuales a nivel microscópico, pero su observación en un sistema macroscópico desafió la comprensión clásica de la física.
Al aplicar los principios de la mecánica cuántica a un objeto de tamaño visible, los laureados han abierto un nuevo campo de investigación con aplicaciones que van mucho más allá de la física teórica.
Los resultados de esta investigación no se quedaron solo en el plano teórico. La demostración experimental del MQT en circuitos con uniones de Josephson, componentes que constan de dos superconductores separados por una capa aislante, sentó las bases para el desarrollo de la computación cuántica.
Estos circuitos, gracias a su comportamiento cuántico, son los componentes esenciales de los bits cuánticos (qubits).
LOS 3 GANADORES DEL PREMIO NOBEL DE FÍSICA 2025
John Clarke, de la Universidad de California, Berkeley, es una figura central en el estudio de los circuitos superconductores y la confirmación experimental del MQT.
Michel H. Devoret, de la Universidad de Yale, ha sido clave en la demostración de la coherencia cuántica en estos sistemas, una propiedad fundamental para el funcionamiento de los ordenadores cuánticos.
John M. Martinis, de la Universidad de California, Santa Bárbara, ha contribuido significativamente al desarrollo de los primeros qubits funcionales y a la tecnología de la computación cuántica.
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