Premio Nobel de Física 2025: ¿quiénes son los ganadores Clarke, Devoret y Martinis y cuáles fueron sus descubrimientos sobre fenómenos cuánticos?

El Premio Nobel de Física 2025 es para el británico John Clarke, el francés Michel H. Devoret y el estadounidense John M. Martinis “por el descubrimiento del efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico”, informó este martes la Real Academia de las Ciencias Sueca.

Con este galardón se reconocen los experimentos que demostraron cómo se puede observar el efecto túnel cuántico a escala macroscópica con muchas partículas, precisó la Real Academia en su fallo.

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Una cuestión importante en física es el tamaño máximo de un sistema que puede demostrar efectos mecánicos cuánticos.

¿Quién es John M. Martinis? Estas fueron sus aportaciones en materia cuántica

John M. Martinis, uno de los tres galardonados con el Nobel de Física, ha perseguido durante toda su carrera el sueño de construir un ordenador cuántico de uso comercial.

El greco-estadounidense Martinis, nacido en 1958, se doctoró en 1987 por la Universidad de California con una tesis sobre los estados de los bits cuánticos o cúbits en superconductores y más tarde ejerció como profesor en esa misma institución, donde ocupó la Cátedra Worster de Física Experimental.

Sin embargo, los experimentos por los que Martinis ha recibido el Premio Nobel los realizó cuando era tan solo un estudiante de doctorado en Berkeley, en la década de 1980, cuando se unió al grupo de investigación encabezado por Clarke.

Juntos construyeron un chip con un circuito eléctrico donde fenómenos como el efecto de túnel cuántico y la cuantización de energía se manifestaron, por primera vez, a escala macroscópica y no solo a nivel micro, un experimento que el teórico Anthony Leggett comparó con la famosa paradoja del gato de Schrödinger, que al estar en un estado de superposición cuántica está “vivo” y “muerto” a la vez.

A lo largo de su carrera, la actividad investigadora de Martinis se ha centrado en la física de los dispositivos superconductores, con el foco puesto en la consecución de un rendimiento con un ruido muy bajo y una alta sensibilidad y, en concreto, en la construcción de un ordenador cuántico.

En 2014 se unió al equipo de IA cuántica de Google, donde según la revista Forbes se convirtió en el científico cuántico puntero del gigante tecnológico, y contribuyó a demostrar la teoría de la supremacía cuántica —la capacidad de los ordenadores cuánticos de superar el rendimiento de las computadoras clásicas— con la creación del chip Sycamore.

Sin embargo, dimitió en 2020 por diferencias en el estilo de investigación, según dijo entonces en una entrevista.

Al año siguiente, la Universidad de Toronto le concedió el premio John Stewart Bell, con la justificación de que el experimento de la supremacía cuántica en 2019 es la coronación de su carrera enfocada a la construcción de procesadores.

En 2022 cofundó la empresa emergente Qolab, con el objetivo de desarrollar ordenadores cuánticos comerciales “que transformen las industrias y amplíen nuestra comprensión de los misterios más profundos del universo” a través de la cooperación con las compañías punteras en los distintos ámbitos relacionados con los semiconductores.

¿Quién es Michel H. Devoret y cuál es su trayectoria?

El investigador Michel Devoret, un genio parisino de la electrodinámica cuántica de circuitos que ha desarrollado su carrera entre la capital francesa y Yale (Estados Unidos), fue distinguido por la Real Academia de las Ciencias Sueca “por el descubrimiento del efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico”.

Nacido en París en 1953, Devoret se formó como ingeniero la Escuela Nacional Superior de Telecomunicaciones de París, antes de sumergirse en los campos de la óptica cuántica, la física atómica y molecular y la física de la materia condensada.

Tras doctorarse en 1982 en París, realizó una estancia posdoctoral en Berkeley (Estados Unidos.) entre 1982 y 1984.

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Fue precisamente allí, en el laboratorio del profesor Clarke, donde midió por primera vez los niveles cuánticos mesoscópicos de una unión Josephson (formada por dos superconductores separados por un aislante delgado y que permite que los pares de electrones se atraviesen por efecto túnel cuántico, generando corriente sin resistencia).

Ya de vuelta en Francia, continuó sus investigaciones en electrónica cuántica mecánica y fundó el grupo Quantronique en el laboratorio de Orme des Merisiers (CEA-Saclay), junto con Daniel Estève y Cristian Urbina.

Entre los principales resultados de este grupo figuran:

• La invención de la bomba de electrones
• La observación directa de la carga de los pares de Cooper
• Y la creación de un bit cuántico superconductor, bautizado como Quantronium.

Desde 2002, Devoret es profesor en la Universidad de Yale, donde su grupo de investigación -en colaboración con Rob Schoelkopf, Steve Girvin y Dan Prober- desarrolló un nuevo tipo de amplificador de ruido ultrabajo.

En 2007 también se incorporó al Colegio de Francia -que es una de las instituciones de enseñanza superior más prestigiosas del país- y ese mismo año se convirtió también en director de investigación del Comisariado de la Energía Atómica de Saclay.

Dimitió de sus funciones en el Colegio de Francia en 2013, pero antes, en 2008, ingresó como miembro de la Academia de Ciencias de su país natal.

En Estados Unidos, donde ha realizado la mayoría de sus investigaciones, es igualmente miembro de la Academia Americana de Artes y Ciencias desde 2003.

En Yale, dirige el Laboratorio el Quantronics (QuLab) y antes del Nobel recibió premios destacados como el Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize (2018) o el Comstock Prize in Physics (2024).

¿Quién es John Clarke, el físico británico que abrió camino en la detección cuántica?

Formado en la prestigiosa universidad inglesa de Cambridge, donde obtuvo su doctorado en física en 1968, se trasladó poco después a la universidad californiana de Berkeley, institución a la que ha estado ligado durante más de cinco décadas.

Su trabajo ha permitido llevar la física cuántica del laboratorio a la práctica, con aplicaciones que van desde la neuroimagen, la disciplina que utiliza técnicas para obtener imágenes del cerebro y el sistema nervioso, hasta la detección de señales cósmicas.

Clarke contribuyó desde Berkeley a transformar la física experimental con innovaciones aplicadas en campos tan diversos como la resonancia magnética de ultra bajo campo, la computación cuántica y la búsqueda de materia oscura, la que se cree que es un 26 % del universo, pero no se ha logrado observar ni detectar, más allá de sus efectos gravitacionales en la materia ordinaria.

El nombre de Clarke está estrechamente vinculado al avance de los dispositivos de interferencia cuántica superconductora -conocidos como SQUIDs-, unas herramientas esenciales a la hora de detectar campos magnéticos que cuentan con una sensibilidad sin precedentes.

También está considerado como uno de los pioneros en el estudio del ruido y las propiedades no lineales de los materiales superconductores y ha sido mentor de varias generaciones de investigadores. Ha asesorado a más de un centenar de estudiantes de doctorado y posdoctorado, con quienes ha publicado más de 500 artículos.

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Entre sus numerosos reconocimientos figuran el Premio Comstock de Física de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos en 1999, y la Medalla Hughes en 2004 de la Royal Society del Reino Unido, de la que es miembro desde 1986.

También fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias estadounidense en 2012, y desde 2017 forma parte de la Sociedad de Filosofía de Estados Unidos.

En la actualidad, Clarke ostenta el título de profesor emérito de física en la universidad de Berkeley y, aunque se jubiló en 2010, su vida ha continuado ligada a la actividad investigadora.

-Con información de EFE.