Nobel de Física 2025 per als avenços cap a una nova generació de la tecnologia quàntica
L'Acadèmia Sueca de Ciències ha atorgat aquest dimarts el Premi Nobel de Física 2025 a John Clarke, Michel H. Devoret i John M. Martinis per haver portat la mecànica quàntica a escales que podem percebre els humans.
En concret, el que van descobrir es coneix com l'efecte túnel quàntic macroscòpic, és a dir, en una escala molt més gran que l'atòmica, van aconseguir crear un sistema que el jurat del premi qualifica de "prou gran per ser agafat amb la mà".
El que es premia ara són els resultats d'experiments que Clarke, Devoret i Martinis van fer entre el 1984 i el 1985, que van demostrar que les propietats de la mecànica quàntica es podien detectar a escales macroscòpiques.
Olle Eriksson, president del Comitè Nobel de Física, ha afirmat que el descobriment és "enormement útil", perquè "la mecànica quàntica és la base de tota la tecnologia digital":
És meravellós poder celebrar la manera com la mecànica quàntica, ja centenària, ofereix contínuament noves sorpreses.
Moltes partícules comportant-se com una de sola
Els experiments que van fer els guardonats van ser amb un circuit electrònic fet de superconductors, pels quals passa l'electricitat sense cap resistència, separats per una capa fina de material no conductor, i hi van fer passar un corrent elèctric.
És una configuració que produeix el que es coneix com a "efecte Josephson", en el qual totes les partícules carregades que hi circulen es comporten com si fos una única partícula que ompli tot el circuit.
En aquest estat en el circuit no hi ha cap voltatge, perquè es queda com si tingués una barrera que no pot creuar, però llavors és quan apareix l'efecte túnel, i es detecta perquè es genera un voltatge.
Aquest efecte túnel macroscòpic, és a dir, d'una mida molt més gran que l'escala atòmica, és la prova del caràcter quàntic del resultat, i també ho és el fet que constatessin que estava "quantitzat", és a dir, que l'energia que es detecta no sigui contínua, sinó en quantitats concretes.
Aquesta és la característica principal de la física quàntica: l'energia no és contínua, sinó que es presenta en valors fixos discontinus que són múltiples del quàntum de llum, o fotó, cosa que també passa amb altres magnituds a escala microscòpica, com la massa o la càrrega elèctrica.
Pioners dels ordinadors quàntics
Segons el jurat que ha donat el premi, la feina dels guanyadors ha "brindat oportunitats per desenvolupar la pròxima generació de tecnologia quàntica" com, per exemple, els ordinadors quàntics.
John Clarke va néixer el 1942 a Cambridge, al Regne Unit, Michel Devoret el 1953 a París, a França, i John M. Martinis el 1958 als Estats Units, i tots tres van coincidir la dècada del 1980 a Califòrnia.
Llavors Devoret i Martinis, estudiant de doctorat i postdoctorat respectivament, es van afegir a l'equip que Clarke havia establert a la Universitat de Berkeley, i van fer els experiments junts.
El més jove dels tres, Martinis, treballa des de fa més de 20 anys en el desenvolupament d'ordinadors quàntics, i Google el va contractar el 2014 amb l'objectiu de construir el primer que no fos purament experimental.
