El Premio Nobel de Física 2025 fue otorgado a John Clarke, Michel Devoret y John Martinis por su descubrimiento del efecto túnel cuántico macroscópico, crucial para el desarrollo de tecnologías como los ordenadores cuánticos.
El pasado 8 de octubre, el Premio Nobel de Física 2025 fue otorgado a un destacado trío de físicos: John Clarke, Michel Devoret y John Martinis. Este galardón reconoce su innovadora investigación sobre el *efecto túnel cuántico macroscopico* y la *cuantificación de la energía en circuitos eléctricos*. Michel Devoret, con una sólida trayectoria que incluye su formación en la École nationale supérieure des télécommunications y un doctorado en el CEA Paris-Saclay, ha sido una figura clave en el desarrollo de esta área. Actualmente, es director de investigación en la Universidad de Yale, aunque su influencia se extiende a Francia y otras partes del mundo, incluyendo la École Polytechnique.
Para comprender mejor el impacto de sus hallazgos, se entrevistó a dos investigadores del equipo QCMX del laboratorio de Física de la Materia Condensada (PMC) en la École Polytechnique. Landry Bretheau y Jean-Damien Pillet, ambos con doctorados del grupo Quantronique cofundado por Devoret, aportan su perspectiva sobre esta revolucionaria investigación.
La relevancia del descubrimiento premiado no radica únicamente en el efecto túnel cuántico como tal, ya reconocido anteriormente con otros premios Nobel, sino más bien en su aplicación a sistemas *macroscópicos*. Los investigadores demostraron que un circuito eléctrico visible a simple vista puede exhibir comportamientos cuánticos similares a los átomos u otros objetos microscópicos.
"En un átomo, las energías son cuantificadas; por eso hablamos de mecánica cuántica", explica Jean-Damien Pillet. "Lo que estos científicos han demostrado es que esto también se aplica a un sistema grande como un circuito eléctrico superconductor."
Cada vez que se menciona que las energías de un átomo son cuantificadas, significa que estas adoptan valores específicos sin fluctuar continuamente. Por ejemplo, si consideramos una escala del 1 al 10, las energías podrían ser solo 2, 4 y 10, evitando cualquier valor intermedio. Esto permite analizar y manipular la energía atómica con precisión. Sin embargo, antes de este estudio, existía cierta duda sobre si los objetos macroscópicos podían presentar características similares.
"Un circuito superconductor macroscopico puede ser descrito mediante niveles de energía simples", continúa Landry Bretheau. "La física cuántica sugiere que cada electrón debería tener niveles energéticos individuales. Pero gracias a la superconductividad, todo el circuito puede ser considerado como un único estado cuántico."
La superconductividad ocurre cuando los circuitos eléctricos son enfriados a temperaturas extremadamente bajas (cercanas al cero absoluto), eliminando así la resistencia eléctrica y permitiendo que la electricidad fluya sin pérdidas. En términos cuánticos, los electrones se emparejan y condensan en un solo estado macroscopico.
Respecto al efecto túnel macroscopico observado por Devoret y sus colegas, este se manifiesta al crear *uniones Josephson*, componentes esenciales en los circuitos superconductores. En sus experimentos, observaron cómo un circuito pasaba de un estado donde no había tensión a otro donde sí existía tensión mediante el efecto túnel al cruzar una barrera energética.
Esta investigación pionera promete ser fundamental para el avance tecnológico actual y futuro, especialmente en lo referente al desarrollo de computadoras cuánticas. Sin embargo, aún podría pasar tiempo hasta que el público reconozca plenamente su impacto.
Poco después de sus publicaciones iniciales en 1984, Devoret regresó a Francia para fundar junto con Daniel Esteve y Cristian Urbina el grupo Quantronique en el CEA Saclay. A pesar de su juventud, recibieron apoyo para establecer este equipo desde cero y explorar los circuitos superconductores. Este legado perdura hoy más que nunca.
"Era un campo muy especializado; había muy pocos investigadores trabajando en él", recuerda Jean-Damien Pillet. "Durante mucho tiempo siguió siendo nicho mientras Quantronique se consolidaba como uno de los mejores grupos del mundo."
A lo largo de los años siguientes, Devoret continuó formando equipos tanto en Francia como internacionalmente para investigar diversos aspectos relacionados con los circuitos superconductores. Su influencia también ha sido crucial para motivar a jóvenes investigadores y apoyar las necesidades tecnológicas emergentes.
El equipo QCMX está directamente vinculado al trabajo realizado por Devoret; sus fundadores continúan explorando circuitos eléctricos superconductores desde una perspectiva macroscópica similar a la propuesta originalmente por él. Gracias a sus avanzados equipos y técnicas sofisticadas, están diseñando qubits —la unidad básica para computadoras cuánticas— basados incluso en nanotubos de carbono.
A medida que investigan más sobre el efecto Josephson utilizando dispositivos innovadores que combinan circuitos superconductores con nanostructuras, buscan entender mejor este fenómeno a nivel elemental.
"Estamos intentando invertir la historia", concluye Jean-Damien Pillet.