¡Nobel de Física 2025 Revoluciona la Ciencia! Científicos Demuestran Efecto Túnel Cuántico en Sistemas

El Nobel de Física 2025 reconoce a investigadores por su descubrimiento del efecto túnel cuántico en sistemas macroscópicos

La Academia Sueca de Ciencias anunció este martes la concesión del Premio Nobel de Física 2025 a John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis. Los galardonados fueron premiados por su trabajo pionero en la demostración del efecto túnel mecánico cuántico y la medición de la energía en circuitos eléctricos a escala macroscópica.

Estos científicos, todos vinculados a instituciones estadounidenses, llevaron a cabo entre 1984 y 1985 experimentos que demostraron cómo los efectos de la mecánica cuántica pueden manifestarse en sistemas lo suficientemente grandes para ser manipulados a mano. Clarke, de nacionalidad británica, es profesor en la Universidad de California, Berkeley. Devoret, de origen francés, trabaja en la Universidad de Yale y en la Universidad de California, Santa Bárbara. Por su parte, Martinis está en la UC Santa Bárbara.

Importancia del descubrimiento y su impacto en la tecnología cuántica

El reconocimiento de este año ha impulsado el avance en nuevas tecnologías basadas en la física cuántica, como la criptografía cuántica, las computadoras cuánticas y los sensores de alta precisión. Además, los transistores en microchips, que constituyen la base de la electrónica moderna, ya aplican principios de la física cuántica en su funcionamiento cotidiano.

Olle Eriksson, presidente del Comité Nobel de Física, destacó la relevancia del descubrimiento: “Es fascinante cómo la mecánica cuántica, con más de un siglo de antigüedad, continúa revelando nuevas sorpresas. Además, su utilidad es indiscutible, ya que constituye la base de toda la tecnología digital actual”.

Demostración del comportamiento cuántico a escala macroscópica

Los laureados demostraron que los sistemas físicos analizados cumplen con las predicciones de la mecánica cuántica, específicamente en la cuantización de la energía —una propiedad que implica que estas cantidades solo pueden adoptar valores discretos. Es decir, solo absorben o emiten energía en cantidades específicas.

Uno de los fenómenos clave en su investigación fue el efecto túnel, en el que una partícula atraviesa una barrera que, según la física clásica, sería infranqueable. Para ilustrarlo, la Academia comparó este proceso con lanzar una pelota contra una pared: sería seguro que rebotara, y sería muy sorprendente si de repente apareciera al otro lado.

El sistema desarrollado por los científicos utilizaba superconductores, componentes que conducen electricidad sin resistencia. La estructura incluía una unión Josephson, donde estos superconductores estaban separados por una capa delgada de material aislante. Gracias a ello, lograron controlar y medir fenómenos cuánticos en un circuito que parecía comportarse como una sola partícula macroscópica.

El avance en la comprensión de fenómenos cuánticos a gran escala

En sus experimentos, el sistema mostró su carácter cuántico al cruzar la barrera de energía mediante efecto túnel, lo que provocó un cambio en su estado y la aparición de un voltaje detectado. Este comportamiento confirmaba que las propiedades de la mecánica cuántica pueden extenderse a sistemas con miles de millones de pares de Cooper, logrando llevar los efectos cuánticos de lo microscópico a lo macroscópico.

El experimento fue fundamental para demostrar que fenómenos previamente observados en sistemas pequeños también pueden manifestarse en objetos de tamaño más grande, abriendo puertas a nuevas aplicaciones tecnológicas y a una mejor comprensión de la física del universo.

En definitiva, el trabajo premiado representa un paso importante en la historia de la física, al evidenciar que los efectos cuánticos no solo ocurren en el mundo diminuto, sino que también pueden ser controlados y utilizados en objetos visibles a simple vista. Estos avances prometen seguir transformando la ciencia y la tecnología en los próximos años.