Premio Nobel 2025. La física recibe tres científicos para detectar un efecto que tiene aplicaciones en dispositivos médicos y cuantilmente computadora.
John Clarke, Michel Deboret y John Martinis, hicieron una serie de experimentos hace unos 40 años que terminaron que nuestra comprensión de las propiedades extrañas del mundo cuántico había dado forma. Es un premio muy oportuno, porque 2025. Marca el centenario de la formulación de la mecánica cuántica.
En un mundo microscópico, la partícula a veces puede pasar por la barrera y aparecer en el otro lado. Este fenómeno se llama túnel cuántico. Los experimentos de laureados mostraron el efecto de los túneles en el mundo macroscópico, es decir, el mundo visible a simple vista. Y confirmaron que esto podría notarse en un círculo eléctrico experimental.
El túnel cuántico tiene posibles aplicaciones futuras para mejorar la memoria del teléfono móvil y fue importante para el desarrollo de Cubit, que vende y procesa información en computadoras cuánticas. También tiene aplicaciones en dispositivos superconductores, capaces de implementar electricidad con muy poca resistencia.
John Clarke, nacido en Gran Bretaña, profesor de física de la Universidad de California, Berkeley. Michel Deboret nació en París y es el profesor FV Beinec aplicada Física en la Universidad de Yale. John Martinis es profesor de física en la Universidad de California de Santa Bárbara.
¿Qué es el túnel cuántico?
El túnel cuántico es un fenómeno contradictorio en el que las pequeñas partículas que hacen que todo lo que vemos y el toque pueden ocurrir en el otro lado de una barrera sólida que de otro modo se esperaría que las detengan.
Desde que propuso por primera vez en 1927. Años, se notó en partículas muy pequeñas y es responsable de nuestra explicación de la descomposición radiactiva de átomos grandes en menos átomos y algo llamado partícula alfa. Sin embargo, también se proporciona que los mismos comportamientos se puedan ver en cosas más grandes: se llama túnel cuántico macroscópico.
¿Cómo podemos ver el túnel cuántico?
La clave para observar este efecto macroscópico del túnel es algo llamado Josephson Junction, que consiste en una especie de alambre roto sofisticado. El cable no es un cable típico, como el utilizado para cargar el teléfono, pero un tipo especial de material se conoce como superconductor. El superconductor no tiene resiliencia, lo que significa que la corriente puede fluir a través de su energía sin pérdida de energía. Por ejemplo, los superconductores se utilizan para crear campos magnéticos muy fuertes en escáneres de imágenes de resonancia magnética (G.).
Campos magnéticos extremadamente pobres que el emitido del cerebro puede usarse para localizar ataques epilépticos. Conecte Pictures – Corneado
¿Cómo nos ayuda esto a explicar este extraño comportamiento de túnel cuántico? Si configuramos dos cables supercientes, junto con un aislador separado, creamos nuestro Josephson Junction. Por lo general, se produce en un solo dispositivo que, con conocimientos básicos de electricidad, no debe ser implementado por electricidad. Sin embargo, gracias a la sintonización cuántica, podemos ver que la corriente puede fluir a través de la intersección.
Tres ganadores mostraron el efecto del túnel cuántico en el artículo publicado en 1985. Años (es común para todos los premios Nobel serán recompensados). Anteriormente se sugirió que el túnel cuántico fue causado por el descomposición del aislador. Los investigadores comenzaron a enfriar su aparato experimental en parte del grado de cero absoluto, la temperatura más fría que se puede lograr.
El calor puede proporcionar electrones en conductores con suficiente energía para pasar a través de la barrera. Por lo tanto, tendría sentido que el dispositivo más frío se haya enfriado, se escaparon electrones más pequeños. Sin embargo, si aparece el túnel cuántico, debe haber una temperatura por debajo de la cual el número de esperas de los electrones ya no disminuiría. Los tres ganadores acaban de descubrir esto.
¿Por qué es eso importante?
En ese momento, tres científicos intentaron mostrar experimentalmente esta teoría en el desarrollo del túnel cuántico macroscópico. Incluso durante el anuncio del premio 2025, Clarke disminuyó el descubrimiento, aunque hoy fue instrumental en muchos avances que estaban a la cabeza de la física cuántica.
El cálculo cuántico sigue siendo una de las posibilidades más interesantes en el futuro cercano y está sujeto a inversiones significativas en todo el mundo. Esto lleva a muchas adivinanzas sobre los riesgos en nuestras tecnologías de cifrado.
Eventualmente, resolverán problemas que están fuera del alcance de las supercomputadoras más grandes de hoy. Varias computadoras cuánticas que hoy existen en el trabajo tres ganadores del Premio Nobel de Física y, sin duda, serán objeto de otro Premio Nobel de Física en las próximas décadas.
Ya estamos utilizando estos efectos en otros dispositivos, como los dispositivos de interferencia cuántica superconductores (calamares), que se utilizan para medir pequeñas variaciones en los campos magnéticos de la Tierra, lo que nos permite encontrar minerales debajo de la superficie. Los calamares también tienen uso en medicina: pueden detectar campos magnéticos extremadamente pobres que se transmite el cerebro. Esta técnica, conocida como magnetoencefalografía o Meg, por ejemplo, puede usarse para encontrar un área cerebral de la que provienen los ataques epilépticos.
No podemos predecir si o cuándo tendremos computadoras cuánticas en nuestros hogares, o incluso en nuestras manos. Sin embargo, una cosa es segura: sin embargo, la velocidad de esta nueva tecnología se debe enormemente al ganador del Premio Nobel de Física, que mostró túneles cuánticos macroscópicos en círculos eléctricos.
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