La Real Academia Sueca de Ciencias otorgó el Premio Nobel de Física 2025 a John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis por el descubrimiento del efecto túnel mecánico cuántico macroscópico y la cuantificación de la energía en un circuito eléctrico.
Los galardonados emplearon una serie de experimentos para demostrar que las extrañas propiedades del mundo cuántico pueden concretarse en un sistema lo suficientemente grande como para sostenerlo en la mano.
Su sistema eléctrico superconductor podía pasar de un estado a otro mediante un túnel, como si atravesara una pared.
También demostraron que el sistema absorbía y emitía energía en dosis específicas, tal como predecía la mecánica cuántica.
El Comité del Nobel expresó que el trabajo de los laureados ofrece oportunidades para desarrollar “la próxima generación de tecnología cuántica, incluyendo la criptografía cuántica, las computadoras cuánticas y los sensores cuánticos”.
“Es maravilloso celebrar la forma en que la mecánica cuántica, con un siglo de antigüedad, sigue ofreciendo nuevas sorpresas. También es enormemente útil, ya que la mecánica cuántica es la base de toda la tecnología digital”, dijo Olle Eriksson, presidente del Comité del Nobel de Física.
Sobre los galardonados
Clarke realizó su investigación en la Universidad de California, Berkeley; Martinis en la Universidad de California, Santa Bárbara; y Devoret en Yale y también en la Universidad de California, Santa Bárbara.
“Para decirlo suavemente, fue la sorpresa de mi vida”, dijo Clarke a los periodistas una vez que recibió el anuncio. Además, remarcó que el descubrimiento, “de alguna manera, es la base de la computación cuántica. Exactamente en qué lugar encaja esto no me queda del todo claro”.
En 2024, los pioneros de la inteligencia artificial John Hopfield y Geoffrey Hinton ganaron el premio de Física por ayudar a crear los fundamentos del aprendizaje automático.
Impacto en Córdoba y el país
El físico Omar Osenda, profesor de la Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación (Famaf) e investigador del Instituto de Física Enrique Gaviola (UNC-Conicet), resaltó la decisión del Comité Nobel de entregar el premio a los científicos, ya que este 2025 es el Año Internacional de la Ciencia y Tecnología Cuántica, debido al impacto que ambas tienen en la vida diaria.
“La importancia de un descubrimiento tarda muchos años a en ser reconocido. Cuando fue realizado, el equipo de investigación buscaba confirmar algunos de los fundamentos de la mecánica cuántica”, indicó Osenda.
Y destacó que los galardonados demuestran que “hay condiciones y posibilidades de controlar los experimentos en un sistema en el régimen cuántico, lo que abre la puerta a posibiles aplicaciones”.
Osenda agregó que para llegar a la conclusión a la que llegaron los científicos premiados lleva muchos años: los experimentos fueron hechos básicamente a mediados de los 80, y recién hoy se los reconoce.
“Esos experimentos fundaron todo esto, porque, las aplicaciones tecnológicas y las computadoras cuánticas hoy son una realidad. Pero todo esto empezó hace básicamente 40 años”, explicó. En algún sentido, es lo mismo que sucedió con la inteligencia artificial (IA) o machine learning, que recibió el Nobel de Física en 2024.
Cómo usamos la física cuántica en nuestra vida diaria
Osenda explicó que la física cuántica se utiliza en todas las cosas: por ejemplo, sin ella no tendríamos tomógrafo, no tendríamos celulares.
“Ellos (premiados) sientan la base de lo que se conocen como circuitos superconductores, que son una de las plataformas en las cuales se implementa computación cuántica”, remarcó el científico cordobés.
Y en estos momentos—subrayó— hay una visión internacional “muy fuerte” para tener computadoras cuánticas que resuelvan problemas. “La computadora cuántica, en principio, podría proveer soluciones mucho más eficientes en menos tiempo de las que provee la computación clásica”, destacó.
Desarrollo en Argentina
En Argentina hay grupos que están trabajando en estos circuitos conductores para producirlos. “Su desarrollo interesa a cualquier país que quiera impulsar la tecnología”, agregó
Por ejemplo: un equipo del Centro Atómico Bariloche trabaja en el desarrollo de un procesador cuántico de 4 a 6 qubits usando tecnología superconductora.
“Hace años que lo vienen haciendo y están contentos porque hace un tiempo recibieron el equipamiento que les permitiría fabricar este tipo de circuitos. Y en Famaf hay científicos abocados en computación e información cuántica”, añadió.
El descubrimiento: un chip reveló la física cuántica en acción
La mecánica cuántica permite que una partícula atraviese una barrera mediante un proceso llamado tunelización. Cuando intervienen grandes cantidades de partículas, los efectos de la mecánica cuántica suelen volverse insignificantes.
Y los experimentos de los galardonados demostraron que las propiedades de la mecánica cuántica pueden concretarse a escala macroscópica.
Ya 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 infranqueable.
En el experimento, el sistema demuestra su carácter cuántico al lograr escapar del estado de voltaje cero mediante un 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 sólo absorbe o emite cantidades específicas de energía.
Los transistores de los microchips informáticos son un ejemplo de la tecnología cuántica consolidada que nos rodea.
Continúan los Nobel
El lunes, Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell y el doctor Shimon Sakaguchi ganaron el Premio Nobel de Medicina por sus descubrimientos sobre cómo el sistema inmunológico sabe atacar a los gérmenes y no a nuestros cuerpos.
Los anuncios de los Nobel continúan con el premio de química el miércoles y el de literatura el jueves. El Nobel de la Paz se anunciará el viernes y el Nobel de Ciencias Económicas en memoria de Alfred Nobel el 13 de octubre.
La ceremonia de entrega de premios se hará el 10 de diciembre, aniversario de la muerte, en 1896, de Alfred Nobel, el inventor de la dinamita que fundó los premios.
