La Real Academia Sueca de Ciencias otorgó este martes el Premio Nobel de Física 2025 a los científicos John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis. Los investigadores fueron reconocidos por su descubrimiento del efecto túnel mecánico cuántico macroscópico y por demostrar la cuantización de la energía en un circuito eléctrico.

Los tres galardonados, todos afiliados a instituciones de los Estados Unidos, realizaron entre 1984 y 1985 una serie de experimentos con un circuito superconducto. En ellos, lograron evidenciar efectos propios de la mecánica cuántica en un sistema de tamaño macroscópico, comparable al de un objeto que se puede sostener en la mano. John Clarke es profesor en la Universidad de California, Berkeley; Michel H. Devoret en la Universidad de Yale y la Universidad de California, Santa Barbara; y John M. Martinis en UC Santa Barbara.

Según declaró Olle Eriksson, presidente del Comité Nobel de Física, “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”.

Los experimentos clave

Los científicos construyeron un circuito electrónico con superconductores, donde los componentes estaban separados por una delgada capa de material no conductor, una configuración denominada unión Josephson. Al refinar y medir meticulosamente todas las propiedades de su circuito, pudieron controlar y explorar los fenómenos que surgían al pasar corriente a través de él.

Las partículas cargadas en el superconductor se comportaron como un sistema unificado, similar a una sola partícula. Este sistema macroscópico, inicialmente atrapado en un estado de corriente sin voltaje, mostró su naturaleza cuántica al escapar de dicho estado mediante el efecto túnel, detectándose a través de la aparición de un voltaje. Los laureados también demostraron que el sistema solo absorbe o emite cantidades específicas de energía, confirmando que está cuantizado.

Para medir estos fenómenos, los investigadores introdujeron una corriente débil en la unión Josephson y midieron el tiempo que tardaba el sistema en salir del estado de voltaje cero. Debido al elemento de azar inherente a la mecánica cuántica, realizaron numerosas mediciones y graficaron sus resultados. Además, al introducir microondas de diferentes longitudes de onda, observaron que el sistema absorbía algunas, pasando a un nivel de energía más alto, tal como predice la teoría.

Impacto y legado

El trabajo de los galardonados ha impulsado el desarrollo de nuevas formas de tecnología cuántica, como la criptografía cuántica, las computadoras cuánticas y los sensores cuánticos. Los circuitos superconductores que utilizaron son una de las técnicas que se exploran para la construcción de futuras computadoras cuánticas.

Este galardón es el segundo Nobel anunciado esta semana, luego de que ayer se diera a conocer el premio de Medicina. Los anuncios continuarán a lo largo de esta semana con los premios de Química, Literatura, de la Paz y finalmente el de Economía, el próximo 13 de octubre.

La ceremonia oficial de entrega de los premios está programada para el 10 de diciembre, aniversario de la muerte de Alfred Nobel. Los galardones conllevan un premio en metálico de 11 millones de coronas suecas, equivalentes a aproximadamente 1,2 millones de dólares.