Científicos Ganan Premio Nobel de Física Descubrimiento Que Hizo Posibles los Ordenadores Cuánticos

Tres científicos cuyos experimentos demostraron que las extrañas reglas de la mecánica cuántica pueden regir circuitos eléctricos ordinarios, un descubrimiento que más tarde hizo posible los ordenadores cuánticos, recibieron el Premio Nobel de Física 2025 el martes.

La Real Academia de Ciencias de Suecia honró a John Clarke de la Universidad de California, Berkeley, a Michel Devoret de la Universidad de Yale, y a John Martinis, anteriormente de Google's Quantum AI lab, "por el descubrimiento del túnel cuántico mecánico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico."

Trabajando a finales de los años 70 y 80, el trío demostró que bucles superconductores enfriados cerca del cero absoluto podían comportarse como átomos artificiales de gran tamaño, saltando entre niveles de energía discretos y "tunelando" a través de barreras de formas que antes se pensaba limitadas a partículas subatómicas.

Sus resultados convirtieron una curiosidad teórica en hardware práctico. Al demostrar que el comportamiento cuántico podía ser diseñado, sentaron las bases para los qubits superconductores, los componentes principales utilizados ahora en los ordenadores cuánticos prototipo construidos por Google, IBM y otros.

Hasta que Clarke, Devoret y Martinis realizaron sus experimentos, la mecánica cuántica - la física de la incertidumbre, el túnel y la superposición - era algo que los científicos solo podían observar en sistemas pequeños como átomos o fotones. Nadie sabía si esos efectos podían sobrevivir en algo lo suficientemente grande como para construir un circuito con ello.

Lo que demostraron es que se puede diseñar un circuito - cables, bucles, uniones Josephson - que aún se comporte de manera cuántica. Esos circuitos pueden mantener información en un estado cuántico, que es exactamente lo que hace un qubit. (Un qubit, abreviatura de bit cuántico, es la unidad básica de información en un ordenador cuántico. A diferencia de un bit clásico que es 0 o 1, un qubit puede existir en una "superposición" de ambos estados a la vez, lo que permite a las máquinas cuánticas procesar muchas posibilidades simultáneamente.)

Sin la capacidad de crear circuitos cuánticos, no habría ordenadores cuánticos. Los experimentos vincularon el mundo cuántico invisible a los dispositivos tangibles en un banco de laboratorio.

"Estoy completamente aturdido. Por supuesto, nunca se me había ocurrido de ninguna manera que esto pudiera ser la base de un Premio Nobel," dijo Clarke en la conferencia de prensa del Nobel por teléfono. "Estoy hablando por teléfono móvil y sospecho que tú también, y una de las razones subyacentes por las que funciona el teléfono móvil es debido a todo este trabajo."

El trío se repartirá por igual un premio en efectivo de 11 millones de coronas suecas, o aproximadamente 1,17 millones de dólares estadounidenses.

Un premio que lleva décadas gestándose

El reconocimiento llega aproximadamente cuatro décadas después del trabajo original, reflejando la tendencia del Comité Nobel a esperar hasta que el impacto completo de una idea sea innegable. Los Premios Nobel de Física a menudo llegan tarde:

• El premio de 2017 por la detección de ondas gravitacionales siguió un trabajo iniciado en la década de 1970.

• El premio de agujeros negros de 2020 se remonta a la teoría de la década de 1960.

• Incluso el premio de Einstein de 1921 citaba un artículo de 1905.

Este modelo de retardo largo actúa menos como un trofeo de "logro de toda la vida" que como una confirmación de que una idea realmente remodeló un campo. En este caso, lo que alguna vez pareció una curiosidad de nicho: los efectos cuánticos en circuitos "macroscópicos", se ha convertido en la columna vertebral de una industria cuántica de tecnología multimillonaria.

En los últimos años, las máquinas de qubit superconductores han realizado simulaciones tempranas de química y pruebas criptográficas, lo que indica que una rama de la física que alguna vez fue esotérica ahora impulsa dispositivos reales. Reconocer sus raíces experimentales refuerza que el actual "auge cuántico" se basa en el meticuloso trabajo criogénico y de diseño de circuitos de la era analógica.

La selección fue ampliamente esperada y ampliamente acogida. Algunos observadores pensaron que los teóricos detrás de los códigos de corrección de errores cuánticos podrían compartir el escenario, pero pocos discuten que Clarke, Devoret y Martinis proporcionaron la prueba esencial de que los circuitos podrían actuar de manera cuántica.

La imagen más grande

La computación cuántica plantea tanto una amenaza como una oportunidad para las criptomonedas. Por un lado, las potentes máquinas cuánticas podrían eventualmente romper la criptografía de clave pública actual - los algoritmos RSA y de curva elíptica que aseguran las billeteras de Bitcoin, las firmas de blockchain y las transacciones en internet - al factorizar números grandes o resolver problemas de logaritmos discretos de manera exponencialmente más rápida que las computadoras clásicas.

Por otro lado, los principios cuánticos también permiten la criptografía post-cuántica (algoritmos clásicos resistentes a ataques cuánticos) y la distribución cuántica de claves, que utiliza el entrelazamiento para detectar escuchas y prometer secreto comprobable.

Al celebrar experimentos que unieron los reinos cuántico y clásico, la Academia reafirmó un tema Nobel familiar: transformar la paradoja en práctica. Lo que comenzó como "extrañeza cuántica" en los libros de texto se convirtió en la base de una industria emergente que vale miles de millones.