Tres científicos ganan el Nobel de Física por sus descubrimientos en mecánica cuántica
El comité elogió a los galardonados por demostrar que “las extrañas propiedades del mundo cuántico pueden concretarse en un sistema lo suficientemente grande como para sostenerlo en la mano”
Ciencia y Tecnología.- El Premio Nobel de Física 2025 ha sido otorgado a un trío de científicos un británico, un francés y un estadounidense, por sus descubrimientos innovadores en el campo de la mecánica cuántica.
John Clarke, Michel Devoret y John Martinis compartirán el galardón por haber descubierto un fenómeno llamado “túnel mecánico cuántico” en un circuito eléctrico, un avance que sentó las bases para la computación cuántica y otras tecnologías relacionadas.
El comité elogió a los galardonados por demostrar que “las extrañas propiedades del mundo cuántico pueden concretarse en un sistema lo suficientemente grande como para sostenerlo en la mano”.
Su trabajo abrió el camino a aplicaciones reales de la mecánica cuántica, que rige cómo funciona el mundo a las escalas y distancias más pequeñas, subatómicas, explicó Jonathan Bagger, físico de partículas y director general de la Sociedad Estadounidense de Física.
“Cuando se descubrió la mecánica cuántica, se pensaba que solo era aplicable a situaciones muy esotéricas”, dijo Bagger a CNN. “Lo que estos científicos demostraron es cómo, en realidad, se puede llevar la mecánica cuántica al mundo observable, al mundo más amplio, al mundo a escala humana”.
Clarke, durante una conferencia de prensa, dijo que estaba “completamente atónito” al enterarse de que había ganado el premio.
“No habíamos imaginado en absoluto que esto podría ser la base de un Premio Nobel”, dijo Clarke sobre su investigación en la década de 1980 en la Universidad de California en Berkeley, donde continúa trabajando.
Clarke señaló que su investigación llevó a avances tecnológicos como la creación del teléfono celular.
Pioneros cuánticos
La mecánica cuántica, que describe cómo se comportan la materia y la energía en la escala de un átomo o por debajo de ella, permite que una partícula atraviese directamente una barrera, en un proceso llamado “efecto túnel”.
Sin embargo, cuando interviene un mayor número de partículas, estos efectos cuánticos suelen volverse insignificantes. Lo que es cierto a nivel microscópico no se consideraba cierto a nivel macroscópico. Por ejemplo, mientras un solo átomo puede atravesar una barrera, una pelota de tenis, compuesta por una enorme cantidad de partículas no puede hacerlo.
Sin embargo, el trío de investigadores realizó experimentos para demostrar que el efecto túnel cuántico también puede observarse a una escala macroscópica y visible, en un sistema lo suficientemente grande como para verlo y tocarlo.
En 1984 y 1985, desarrollaron un sistema eléctrico superconductor que podía pasar de un estado físico a otro, como si una pelota de tenis pudiera atravesar directamente una barrera en lugar de rebotar.
“El Premio Nobel de este año reconoce a los pioneros que nos mostraron por primera vez que incluso un circuito eléctrico puede comportarse como un auténtico sistema cuántico”, dijo Malcolm Connolly, profesor adjunto del departamento de Física del Imperial College de Londres.
“Sus descubrimientos sobre el efecto túnel y la cuantización de la energía sentaron las bases de los qubits superconductores actuales, una de las principales plataformas en la carrera global por construir computadoras cuánticas prácticas”.
El mundo oculto y caótico de la mecánica cuántica fue descrito formalmente por primera vez por el físico alemán Werner Heisenberg en 1925. Cien años después, las Naciones Unidas declararon 2025 como el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuántica para conmemorar el centenario de este avance. Sin embargo, Ulf Danielsson, profesor de física de partículas en la Universidad de Uppsala, Suecia, y miembro del Comité Nobel de Física, señaló que no fue una decisión consciente otorgar el premio de 2025 en coincidencia con esa fecha.
“Ellos lograron demostrar el efecto túnel, no de manera microscópica, como cuando un electrón atraviesa una barrera dentro de un nucleón, sino en escalas que podemos comprender. Es como un interruptor eléctrico que de repente pasa de un estado a otro”, dijo Danielsson a CNN.
Anthony Leggett, quien recibió el Premio Nobel de Física en 2003, comparó el trabajo de los galardonados sobre cómo funciona la mecánica cuántica a gran escala con el famoso experimento mental de Erwin Schrödinger, otro laureado en Física, según información del Comité Nobel.
Para ilustrar la naturaleza paradójica de la mecánica cuántica, Schrödinger imaginó un gato dentro de una caja sellada con un dispositivo que libera veneno cuando una fuente radiactiva se desintegra. Como no es posible observar si el gato está muerto o vivo, Schrödinger planteó que el gato estaba simultáneamente vivo y muerto, tal como, en la mecánica cuántica, un sistema puede existir en múltiples estados a la vez hasta que se mide.
El experimento mental de Schrödinger buscaba mostrar lo absurdo de esta situación, ya que la mecánica cuántica no tiene sentido en la escala de los objetos cotidianos, como un gato.
Leggett, sin embargo, sostuvo que los experimentos realizados por Clarke, Devoret y Martinis demostraron que existen fenómenos a escalas mayores que se comportan exactamente como predice la mecánica cuántica.
“No existe tecnología avanzada utilizada hoy en día que no dependa de la mecánica cuántica, incluidos los teléfonos móviles, las cámaras y los cables de fibra óptica”, dijo el Comité Nobel.
El año pasado, el premio fue otorgado a Geoffrey Hinton, a menudo llamado el “Padrino de la IA”, y a John Hopfield, por sus descubrimientos fundamentales en el aprendizaje automático, que allanaron el camino para el uso que se le da a la inteligencia artificial en la actualidad.
En 2023, el premio recayó en un trío de científicos europeos que utilizaron láseres para comprender el rápido movimiento de los electrones, que antes se creía imposible de seguir.