El Nobel de Física premia al circuito que se comporta como un átomo gigante

La frontera entre lo clásico y lo cuántico se desdibuja en un laboratorio

Por primera vez, un objeto del mundo real mostró un efecto cuántico reservado a partículas invisibles; el hallazgo recibió el Nobel de Física 2025

Un circuito eléctrico de tamaño visible fue capaz de atravesar una barrera energética sin romperla. Este resultado, reconocido con el Premio Nobel de Física 2025, evidencia por primera vez que una estructura física construida por miles de millones de partículas puede comportarse como una sola entidad cuántica.

De este modo, la Real Academia de Ciencias de Suecia otorgó el galardón a John Clarke, Michel Henri Devoret y John Matthew Martinis, investigadores en universidades de Estados Unidos. Sus experimentos confirmaron el llamado efecto túnel cuántico a escala macroscópica. Este fenómeno, conocido en el ámbito de la física desde hace casi un siglo, ocurre cuando una partícula logra atravesar una barrera que, según las leyes de la física clásica, no debería poder cruzar.

En el laboratorio, los galardonados diseñaron un circuito superconductor bajo condiciones extremadamente controladas. La estructura no funcionó en forma conjunto con componentes separados, sino en calidad de sistema cuántico unificado. En ese entorno, se observó que el circuito pasó de un estado de energía a otro sin seguir un camino intermedio continuo, tal como ocurre en las partículas atómicas.

Así, la importancia del hallazgo radica en el tamaño del sistema. Hasta ahora, los efectos cuánticos solo se habían registrado en objetos extremadamente pequeños. La evidencia presentada por los investigadores demuestra que ciertos principios cuánticos pueden manifestarse en dispositivos tan grandes como para ser sostenidos con las manos. Así lo expresó el comité organizador: "el Premio Nobel de Física de este año brindó oportunidades para el desarrollo de la próxima generación de tecnología cuántica, incluyendo la criptografía cuántica, las computadoras cuánticas y los sensores cuánticos".

Este avance representa un paso importante dentro de una línea de investigación iniciada en la década de 1980. Clarke, Devoret y Martinis formaron parte de un equipo en el que se exploraban las propiedades de la superconductividad. A partir de esa base teórica, consiguieron diseñar un circuito que se convirtió en un modelo experimental para estudiar efectos cuánticos en sistemas grandes.

Los resultados también incluyeron la observación de niveles de energía fijos, conocidos como niveles cuantizados. En lugar de modificar su energía de forma continua, el sistema cambió entre valores definidos, una propiedad característica de los átomos. La confirmación simultánea de estos dos efectos —el túnel cuántico y la cuantización de energía— indicó que el sistema se comportaba bajo reglas propias del mundo atómico.

Además, este descubrimiento se suma a una cadena de contribuciones previas en el campo de la física cuántica y de la superconductividad, muchas de ellas también premiadas en años anteriores. A partir de estos avances, se han desarrollado dispositivos conocidos como sensores SQUID, empleados en medicina y geología, así como procesadores experimentales utilizados en la investigación sobre computación cuántica.

Con este reconocimiento, continúa la Semana Nobel. La entrega del premio de Física fue anunciada el 13 de octubre, y forma parte del calendario oficial que incluye también las premiaciones en Medicina, Química, Literatura, Paz y Economía.