Científicos ganadores del Nobel revelan el impacto del túnel cuántico

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  El Nobel de Física 2025 premia a pioneros de la mecánica cuántica

Este martes 7 de octubre John Clarke, Michel Devoret y John Martinis fueron anunciados ganadores del Premio Nobel de Física 2025 por su sistema eléctrico con el que demostraron que las propiedades del extraño mundo cuántico pueden concretarse en un sistema lo suficientemente grande. “Los galardonados de este año han contribuido tanto a la utilidad práctica en los laboratorios de física como a proporcionar nueva información para la comprensión teórica de nuestro mundo físico”, así lo anunció el comité del Nobel.

Esta también es una buena noticia en el marco de la conmemoración de 2025, Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas, declarado por la UNESCO y que celebra el centenario del desarrollo inicial de la mecánica cuántica en 1925, cuando Werner Heisenberg publicó su artículo científico que sentó las bases de la teoría, marcando el inicio de esta rama revolucionaria de la física.

El mundo cuántico a escala macroscópica

Gutiérrez Jáuregui comparte que los laureados han revolucionado la comprensión de la mecánica cuántica al demostrar sus efectos en sistemas macroscópicos. Explica que el premio se enfoca en el efecto túnel mecano-cuántico, un fenómeno donde una partícula tiene probabilidad de atravesar una barrera que parecía impenetrable.

Y detalla: Tradicionalmente, la física cuántica se ha asociado con sistemas extremadamente fríos o pequeños, donde las partículas pueden exhibir fenómenos como el túnel mecano-cuántico. Este efecto permite que una partícula atraviese una “pared” (una barrera) a pesar de no tener la energía suficiente, un concepto impensable en nuestro “mundo clásico” o macroscópico (donde una pelota choca y rebota).

“Tú y yo estamos acostumbrados a vivir en un mundo clásico. Si aviento una pelota contra una pared, rebota. Cuando tienes sistemas muy fríos o muy pequeños, hay una probabilidad de que esta partícula llegue hasta el otro lado”. La importancia del descubrimiento radica en que estos efectos cuánticos (que también incluyen el enredamiento y la probabilidad) se observan en sistemas cada vez más grandes.

“Ellos (los científicos ganadores) trabajaban con algo que le llaman circuitos superconductores, que para nosotros van a ser dos placas de metal separadas por un aislante. Las placas son macroscópicas, del tamaño de estos cuadritos de azúcar que se usan para el té. Se meten en un refri muy frío, y se observa que los electrones van pasando de un lado al otro.”

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De la curiosidad a la tecnología diaria

Sobre cómo podemos entender el impacto que tienen estos hallazgos en nuestra vida diaria, el investigador de la UNAM subrayó que la física fundamental, impulsada por la curiosidad, es la base de la tecnología cotidiana; instrumentos como el láser y los transistores tienen un fundamento cuántico. “Por ejemplo, el GPS funciona gracias a la precisión de los relojes cuánticos, que sincronizan el celular y el satélite a una resolución mínima”.

Dijo que de cara al futuro, el área se está moviendo hacia el entendimiento de sistemas cada vez más complejos, pasando de estudiar átomos individuales a la interacción colectiva. “Imagínate cuando se juntan muchísimos pájaros y empiezan a responder de una manera colectiva. Nosotros ya entendemos cómo funciona un solo pájaro, y ahora estamos empezando a encontrar esos diferentes patrones para el mundo atómico”, lo que podría impactar en el desarrollo de mejores medicinas o la creación de moléculas estables. El investigador destacó que la tecnología cuántica no es solo una promesa futura; es una realidad actual.

Ecosistema de investigación, clave para el Nobel

Al abordar la recurrente pregunta de por qué ciertos países o instituciones concentran los Premios Nobel, Gutiérrez Jáuregui enfatizó la importancia de un ecosistema de talento.

“Hay un libro que me encanta, La luz revelada, de Serge Haroche, Premio Nobel 2012. Él nos narra cómo va avanzando su investigación y su vida diaria y, por ejemplo, él entra a la universidad y el profesor que le da la materia básica es premio Nobel. Luego llega al segundo año y el segundo profesor fue premio Nobel que era maestro del anterior. Y luego él mismo tiene contacto entre varios. Entonces, una de las cosas que a veces hace que los premios Nobel aparezcan en las mismas universidades o en las mismas instituciones, es que esas instituciones mantienen ese talento. Entonces, vas por un café y estás hablando con alguien de primer nivel que puede cambiar tu vida…”.

Si bien en México “tenemos talento”, lo crucial es la capacidad de las instituciones para mantener y desarrollar ese talento en un ambiente de constante y profundo diálogo científico. Citó el ejemplo de los tres laureados, quienes trabajaban juntos en el mismo grupo: Clark era profesor, Devoret era su postdoctorado y John Martínez era estudiante de doctorado. “El tener una mezcla entre laboratorios, industria y física fundamental en un mismo instituto te ayuda a ser competitivo y responder de manera más rápida,” afirmó.

Concluye que la física cuántica en la actualidad permite una colaboración global fluida—el proyecto del Dr. Gutiérrez Jáuregui se gestó con un estudiante en Connecticut y él y su asesor estaban en Nueva Zelanda—, sin embargo, el tener laboratorios de ciencia básica cercanos facilita una dinámica mucho más rápida y eficiente para la generación de datos y sobre todo el debate de ideas.

Finalmente, Gutiérrez Jáuregui, un científico joven en el IF de la UNAM, expresó su alegría personal y académica por el reconocimiento a sus colegas, señalando que este premio es una continuación de una línea histórica de investigación cuántica que sigue evolucionando y que, gracias al trabajo constante de generaciones de físicos, tiene un futuro prometedor en México y el mundo. “El objetivo a futuro es seguir aumentando la complejidad de los sistemas estudiados para, desde lo fundamental, encontrar patrones que permitan la ingeniería de sistemas más grandes, impactando potencialmente en el desarrollo de mejores medicinas y en la comprensión más profunda del mundo atómico que nos rodea”.

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Los galardonados

• John Clarke (Reino Unido,1942) doctor por la Universidad de Cambridge, es profesor de la Universidad de California, Berkeley.
• Michel H. Devoret (Francia, 1953) doctor por la Universidad Paris-Sud, Francia, es profesor de la Universidad de Yale y de la Universidad de California.
• John M. Martinis (EU, 1958), doctor por la Universidad de California, en Berkeley, es profesor en la Universidad de California, Santa Bárbara.

El mérito de los ganadores del Nobel es demostrar que, empleando la tecnología adecuada, es posible ver y controlar fenómenos cuánticos en un objeto visible.

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