El Premio Nobel de Física de 2025 ha recaído en tres científicos cuyas investigaciones abrieron una ventana completamente nueva al extraño universo de la mecánica cuántica. Según el comunicado oficial de la Real Academia Sueca de Ciencias, el galardón se les ha concedido «por el descubrimiento de la tunelación mecano-cuántica macroscópica y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico».
Este avance, llevado a cabo por John Clarke, profesor en la Universidad de California, Berkeley; Michel H. Devoret, de Yale University y la Universidad de California, Santa Bárbara; y John M. Martinis, también en UC Santa Barbara, demuestra algo que hasta hace poco parecía ciencia ficción: los efectos cuánticos pueden manifestarse no solo en átomos o partículas subatómicas, sino también en sistemas macroscópicos, es decir, lo suficientemente grandes como para sostenerse con las manos.
Como subrayó Olle Eriksson, presidente del Comité Nobel de Física: «Es maravilloso poder celebrar la forma en que la mecánica cuántica, con más de un siglo de historia, sigue ofreciendo nuevas sorpresas. También es enormemente útil, ya que es la base de toda la tecnología digital».
¿Qué es la tunelación cuántica y por qué es tan sorprendente verla a escala humana?
En mecánica cuántica, la tunelación es un fenómeno que permite a una partícula «atravesar» una barrera que, desde el punto de vista clásico, sería imposible de cruzar. Es como si lanzáramos una pelota contra una pared y, en lugar de rebotar, apareciera al otro lado. Este efecto se ha observado desde hace décadas en partículas individuales, como electrones.
Lo que distingue el trabajo de Clarke, Devoret y Martinis es que demostraron que este tipo de comportamiento también puede ocurrir en sistemas formados por miles de millones de partículas actuando de forma colectiva. Para ello, construyeron un circuito eléctrico a partir de materiales superconductores, separados por una finísima capa aislante. Esta configuración se conoce como uniones de Josephson, un entorno ideal para observar efectos cuánticos.
En sus experimentos, realizados en los años 1984 y 1985, lograron demostrar que este sistema macroscópico se comportaba como si fuera una sola partícula cuántica. El circuito podía permanecer atrapado en un estado sin voltaje, como si estuviera bloqueado por una barrera invisible. Pero en ciertos momentos, lograba «escapar» de ese estado, activando una diferencia de potencial. Es decir, la corriente fluía sin que hubiese energía externa suficiente para ello, evidenciando la tunelación cuántica.
Además, los investigadores descubrieron que este sistema absorbía o emitía únicamente cantidades concretas de energía, un fenómeno conocido como cuantización de niveles energéticos, una firma inequívoca del comportamiento cuántico.
De experimento a revolución tecnológica: los qubits del futuro
El trabajo de los tres galardonados no solo tiene un valor fundamental para la física teórica, sino que ha puesto los cimientos de las tecnologías cuánticas actuales, como los ordenadores cuánticos, la criptografía cuántica o los sensores ultrasensibles.
Lo más llamativo es que estos sistemas superconductores cuánticos se utilizan hoy como qubits: las unidades mínimas de información en los ordenadores cuánticos. A diferencia de los bits clásicos, que solo pueden estar en estado 0 o 1, los qubits pueden estar en una superposición de ambos estados a la vez. Esto permite cálculos masivos imposibles de ejecutar con ordenadores tradicionales.
«La mecánica cuántica es la base de toda la tecnología digital», repitió Eriksson. De hecho, buena parte de los dispositivos que usamos a diario —como móviles, cámaras o redes de fibra óptica— no serían posibles sin los principios cuánticos que comenzaron a explorarse hace más de un siglo.
Pero el hallazgo de Clarke, Devoret y Martinis fue más allá. Lo que hasta entonces se consideraba exclusivo del universo atómico pasó a convertirse en algo tangible, observable, y medible en sistemas hechos por el ser humano. Como explicó el propio Clarke: “Es maravilloso poder celebrar la forma en que la mecánica cuántica, con más de un siglo de historia, sigue ofreciendo nuevas sorpresas”.
«Completamente atónito»: la reacción de un Nobel
John Clarke, uno de los premiados, no escondió su sorpresa al conocer que recibiría el galardón. “Para decirlo suavemente, fue la sorpresa de mi vida. Estoy completamente atónito, por supuesto. Nunca se me ocurrió que esto pudiera ser la base de un Premio Nobel”, declaró en rueda de prensa.
Clarke también recordó cómo su trabajo, concebido hace cuatro décadas, ha terminado por convertirse en una pieza clave en la evolución de tecnologías que usamos cada día: «La mecánica cuántica es la base de toda la tecnología digital».
Martinis y Devoret, por su parte, han seguido desarrollando circuitos cada vez más complejos, contribuyendo al desarrollo de nuevos procesadores cuánticos. Sus trabajos forman parte esencial de los avances actuales de empresas como Google o IBM en la carrera por alcanzar la supremacía cuántica.
Una celebración cuántica en un año simbólico
La entrega del Nobel de este año coincide con una fecha clave: el centenario del nacimiento formal de la mecánica cuántica, con las primeras formulaciones publicadas por Heisenberg en 1925. Aunque el Comité Nobel asegura que no ha sido una decisión premeditada, el premio simboliza perfectamente el recorrido histórico y tecnológico de la física cuántica: desde su concepción como una teoría extraña y lejana, hasta su consolidación como el pilar de muchas de las tecnologías del siglo XXI.
Los tres galardonados comparten un premio dotado con 11 millones de coronas suecas (alrededor de 1 millón de dólares), y sus nombres se suman a una larga lista de pioneros que han expandido las fronteras de lo conocido.
El trabajo de Clarke, Devoret y Martinis no solo ha transformado la comprensión de la física. También ha demostrado que, a veces, los misterios más profundos del universo pueden caber en la palma de una mano.
