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Los avances en materia de física cuántica han merecido el reconocimiento de la Academia de las Ciencias Sueca; a través del Premio Nobel de Física de este año, los científicos John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis son premiados por el descubrimiento de "el efecto túnel cuántico", en escala macroscópica, aportación que ha ampliado la forma de experimentar la física y que resulta contrastante con las proposiciones clásicas de esta disciplina.
Referirnos a la física cuántica ya supone un desafío, pues se trata de una disciplina que estudia a la materia y a la energía en formas extramadamente pequeñas, las cuales son conocidas científicamente con el término de unidades subátomicas y atómicas, las primeras todavía mucho más pequeñas que las segundas.
Y John Clarke, científico británico, es una de las figuras centrales en el avance de la cuántica que, en principio, era reconocida como una disciplina experimental, debido a que lo que proponía, difería con respecto a las leyes que la física clásica propone, la cual describe a la materia y a la energía a escalas macroscopicas; todo aquello que es percibido por el ojo humano a simple vista.
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Clarke se adentró en el mundo cuántico, desde que se preparaba académicamente en Cambridge, logrando llevar a la práctica lo que, en un principio, parecía no ser comprobable, pero gracias al uso de un circuito eléctrico, el estudioso -junto a Devoret y Martinis- demostró que, como propone la teoría de "el efecto túnel" una partícula con grandes niveles de energía es capaz de atravesar una "barrera de potencial", es decir, un obstáculo que, en términos de física clásica, es imposible de traspasar.
¿En qué consiste el "efecto túnel"?
Para ejemplificar qué es lo que ocurre cuando una partícula atraviesa una barrera, el científico hace referencia a lo que ocurre cuando una pelota es lanzada a una pared; cuando eso sucede, la pelota rebota y se redirige al sitio desde donde fue lanzada.
Si esta pelota respondiese al "efecto túnel", lo que pasaría es que no rebotaría, sino que traspasaría la pared con la que chocó.
"Cuando lanzas una pelota contra una pared, puedes estar seguro de que rebotará hacia ti y te sorprendería mucho si la pelota apareciera, de repente, al otro lado de la pared", señala Clarke.
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Para que "el efecto túnel" se cumpla, es necesario que la partícula tenga la suficiente energía, una energía todavía mayor que con la que cuenta la "barrera de potencial", pues si su energía es menor a esa barrera, no podrá rebasarla.
Antes ya se había demostrado cómo funcionaba este efecto, pero fue gracias a Clarke, Devoret y Martinis que se logró aplicar a escalas macroscópicas, que alcanzaron un tamaño equiparable a la palma de una mano.
De acuerdo con los expertos, estos avances proveerán -y ya asisten- a la humanidad de tecnologías informáticas y computacionales capaces de realizar cálculos y operaciones a velocidades muchísimo más rápidas, mediante herramientas como la criptografía cuántica, los ordenadores cuánticos y los sensores cuánticos.
melc
