La mecánica cuántica suele presentarse como una teoría reservada a átomos y partículas. El Premio Nobel de Física de 2025 distinguió un experimento que llevó dos de sus rasgos más extraños a un objeto fabricado y suficientemente grande para manipularlo con instrumentos de laboratorio. John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis recibieron el galardón por descubrir el efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico.
Atravesar una barrera sin saltarla
El trabajo premiado se realizó en 1984 y 1985 con un circuito superconductor que incluía una unión de Josephson: dos materiales superconductores separados por una barrera extremadamente fina. A temperaturas muy bajas, la corriente del dispositivo puede describirse colectivamente, como si una enorme cantidad de pares de electrones actuara de forma coordinada. El anuncio de la Real Academia Sueca de Ciencias subraya que el sistema reunió miles de millones de partículas y, aun así, mostró un comportamiento inequívocamente cuántico.
En la física clásica, una bola atrapada en un valle necesita energía suficiente para superar la colina que la rodea. En mecánica cuántica existe una probabilidad de aparecer al otro lado sin recorrer la cima: es el efecto túnel. En el circuito de los galardonados, una magnitud eléctrica colectiva ocupaba un estado sin la energía clásica necesaria para escapar. Los investigadores observaron, sin embargo, que el sistema atravesaba esa barrera mediante túnel cuántico.
El circuito que mostró el efecto
La palabra macroscópico puede inducir a error. No significa que el fenómeno pudiera verse a simple vista como una pelota atravesando una pared. Indica que la variable cuántica describía el comportamiento colectivo de un circuito construido, no el de una sola partícula aislada. Esa escala permitió conectar una teoría microscópica con señales eléctricas medibles.
El equipo detectó además que el circuito absorbía y emitía energía en cantidades discretas. Al irradiarlo con microondas, respondía solo a determinadas frecuencias, correspondientes a saltos entre niveles permitidos. Era otra firma cuántica: la energía no se distribuía de cualquier manera, sino en escalones. La síntesis oficial del premio presenta ambos resultados como demostraciones complementarias.
Los circuitos superconductores se han convertido desde entonces en una de las principales plataformas para fabricar bits cuánticos o cúbits. Un cúbit aprovecha estados cuánticos controlables para almacenar y procesar información de una forma distinta a los ceros y unos clásicos. Las uniones de Josephson introducen la no linealidad necesaria para separar niveles de energía y seleccionar dos de ellos como base de cálculo.
Del experimento al bit cuántico
La relación no convierte el experimento de 1985 en un ordenador cuántico ya terminado. Entre una demostración fundamental y una máquina útil quedan problemas de control, fabricación, corrección de errores y pérdida de coherencia. El análisis de la American Physical Society sitúa el logro como fundamento de los cúbits superconductores, no como solución automática a todos sus límites. La pregunta reaparece con otros materiales en El libro digital que se deja transformar.
La decoherencia es especialmente importante. Un sistema cuántico interactúa con su entorno y puede perder con rapidez las propiedades que se desean utilizar. Refrigerar el circuito, aislarlo y medirlo sin destruir la información exige una ingeniería extraordinaria. Cuantos más cúbits se conectan, más difícil resulta mantener la calidad de las operaciones.
El Nobel de 2025 también recuerda que la frontera entre ciencia básica y tecnología cambia con el tiempo. Los investigadores querían comprobar hasta dónde podía extenderse la descripción cuántica. Décadas después, los principios que midieron forman parte del diseño de sensores y procesadores experimentales. No hubo una línea recta ni una aplicación inmediata, sino una acumulación de técnicas, materiales y modelos.
Una tecnología nacida de una pregunta básica
El circuito premiado funciona además como una herramienta pedagógica contra una idea simplista: que la física cotidiana es clásica porque los objetos grandes dejan de obedecer la mecánica cuántica. En realidad, toda materia se rige por ella, aunque el contacto con el entorno oculte normalmente sus efectos colectivos. Diseñar el circuito adecuado permitió conservarlos el tiempo suficiente para medirlos.
La computación cuántica continúa sometida a promesas comerciales que conviene separar de los resultados demostrados. El galardón no certifica que vaya a reemplazar a los ordenadores actuales ni fija una fecha para aplicaciones masivas. Reconoce algo más preciso y duradero: la construcción de un sistema eléctrico en el que una propiedad colectiva atravesó una barrera y ocupó niveles discretos, convirtiendo una paradoja de manual en una señal de laboratorio.
