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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 experimental que demostró que la física cuántica podía ser controlada a una escala tangible: "el efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico".
Tradicionalmente, se creía que los efectos de la mecánica cuántica —como la superposición, donde un objeto puede existir en múltiples estados a la vez— solo se manifestaban en el mundo microscópico. Al intentar aplicar estos efectos a objetos más grandes, se esperaba que la interacción con el entorno (el "ruido") colapsara inmediatamente el estado cuántico.
El gran logro de estos científicos fue desafiar esta creencia. En la década de los 80, llevaron a cabo experimentos con un circuito eléctrico superconductor, contenido en un chip de aproximadamente un centímetro. Este sistema macroscópico, que contenía miles de millones de electrones, demostró dos fenómenos muy importantes:
• El efecto Túnel Cuántico Macroscópico (MQT): la corriente eléctrica puede "atravesar una pared" sin la energía necesaria para hacerlo, un fenómeno cuántico que ahora es observable a escala de circuito.
• Cuantización de la energía: demostraron que el circuito solo podía absorber y emitir energía en dosis cuantizadas, confirmando que este sistema macroscópico se comportaba como un "átomo artificial".
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Un logro para la ingeniería cuántica
Esta demostración estableció el concepto de las máquinas cuánticas modernas. El fenómeno del MQT permitió a los ingenieros utilizar un componente crítico del circuito, conocido como "la unión Josephson", para crear el corazón de cualquier computadora cuántica: el qubit superconductor.
El qubit necesita existir en superposición para realizar cálculos paralelos masivos. El MQT validado por los científicos hace posible que la información cuántica codificada en el circuito oscile coherentemente entre los estados "cero" y "uno".
Básicamente, este trabajo sentó las bases para el esfuerzo actual de empresas como Google e IBM, -quienes esta semana anunciaron por separado hitos en sus avances cuánticos-. La arquitectura de qubit más avanzada al día de hoy es una evolución directa de los primeros dispositivos que se basaron en los principios del MQT y la cuantización energética.
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El futuro, más cercano
El impacto de este Nobel va más allá de la física teórica. Al validar la viabilidad del hardware cuántico, el trabajo de Clarke, Devoret y Martinis aceleró la carrera cuántica, en áreas estratégicas que hemos mencionado anteriormente, como inteligencia artificial, criptografía y ciberseguridad.
Las oportunidades no solo son para las computadoras cuánticas, también para sensores ultrasensibles y nuevas técnicas de imagen, como la resonancia magnética avanzada. El poder controlar, mantener y procesar estados cuánticos en sistemas accesibles será fundamental para la próxima generación de tecnologías cuánticas.
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