El Premio Nobel de Física se otorgó a John Clarke (Universidad de California en Berkeley), Michel H. Devoret (Universidad de Yale y Universidad de California en Santa Bárbara) y John M. Martinis (Universidad de California en Santa Bárbara) por demostrar y controlar efectos cuánticos en circuitos superconductores.
Ellos sentaron las bases de sensores ultrasensibles capaces de medir campos magnéticos ínfimos y para diversos desarrollos cuánticos actuales. Con su trabajo, abrieron un nuevo horizonte en esta área.
Ricardo Gutiérrez Jáuregui, investigador del Instituto de Física de la UNAM, dijo en entrevista para UNAM Global:
“Es asombroso que les dieran el Nobel a estos físicos. De hecho, ya se lo merecían porque sus experimentos son realmente impecables.
Sus investigaciones se llevaron a cabo en la década de los 80 y 90, y hasta la fecha influyen cada vez más en las tecnologías actuales. ‘Era de esperarse’.”
Aunque los primeros experimentos datan de los años ochenta y noventa, gran parte del desarrollo que hizo viables a los qubits superconductores —como la arquitectura transmon y el control de la coherencia cuántica— se consolidó durante las décadas de 2000 y 2010, impulsando la actual era de la computación cuántica.
En que consiste su ciencia
Actualmente, la física puede pensarse en tres grandes marcos:
- La relatividad general, que describe la gravedad y fenómenos de gran masa y energía;
- La física clásica, útil como aproximación en la escala humana y muchos sistemas macroscópicos;
- La física cuántica, que gobierna el comportamiento de sistemas microscópicos y mesoscópicos, aunque también puede manifestarse en sistemas macroscópicos diseñados en laboratorio.
Los ganadores experimentaron con circuitos superconductores del tamaño de unos pocos milímetros, fabricados con materiales especiales que conducen electricidad sin resistencia. En ellos manipularon corrientes y voltajes macroscópicos que conservan propiedades cuánticas, algo que parecía imposible décadas atrás.
En estos experimentos demostraron fenómenos como el tunelamiento cuántico (cuando una partícula atraviesa una barrera que sería infranqueable según la física clásica) y la coherencia cuántica en sistemas artificiales.
Esto es importante desde el punto de vista tecnológico porque estos circuitos pueden construirse a voluntad, con propiedades controlables, para crear las piezas de futuras máquinas cuánticas.
“Hasta cierto punto, podemos controlar sus propiedades, hacer que interactúen entre ellos de manera particular y eso nos da diferentes piezas para construir las máquinas que necesitemos”, explicó Gutiérrez Jáuregui.
Donde se aplica
En la actualidad, estos circuitos superconductores son la base de los SQUID (Superconducting Quantum Interference Device), dispositivos extremadamente sensibles capaces de medir campos magnéticos miles de veces más débiles que los generados por el cerebro humano.
Esta tecnología permite obtener información precisa sobre procesos físicos, biológicos o geológicos y habilita nuevas herramientas para navegación y sensores.
Además, controlar estos circuitos abre la puerta a nuevas formas de procesar información. Para explicarlo, Gutiérrez utilizó una metáfora:
“Si tienes un ábaco estándar se pueden realizar operaciones matemáticas, como sumar, multiplicar y restar, pero con esta tecnología se podría construir un ábaco que siguiera diferentes reglas. Por ejemplo, podriamos hacer varias operaciones en paralelo y asi simular el efecto de muchos abacos a la vez. Como resultado podrás realizar operaciones cada vez más difíciles y con esto realizar diferentes predicciones. Es como un ábaco cuántico.”
De hecho, esta arquitectura superconductora es la base que hoy emplean compañías como IBM y Google para sus procesadores cuánticos.
John M. Martinis lideró el equipo de computación cuántica de Google hasta 2020, etapa clave para el desarrollo de esta tecnología en la empresa.
Reconocimiento tardío
Como sucede con otros descubrimientos históricos, el Nobel llega años después de los experimentos.
“¿Le preguntarías a un bebé para qué sirve algo? Deja que crezca y eventualmente se verá su impacto en la sociedad”, decía Michael Faraday al hablar de la fuerza electromagnética en el siglo XIX.
Así, los Nobel de 2025 se apoyan en décadas de trabajo que conectan con descubrimientos previos:
- El Nobel de 1972 reconoció la teoría BCS, que explica la superconductividad.
- El Nobel de 1973 premió el efecto túnel en superconductores y semiconductores, origen del efecto Josephson y de los SQUID.
La física cuántica nació en 1900, cuando Max Planck propuso que la luz se emite en pequeños paquetes de energía llamados cuantos (hoy conocidos como fotones). Este hallazgo abrió la puerta a toda la física cuántica moderna.
La UNAM cuenta con laboratorios de frontera en gases cuánticos, átomos ultrafríos y microscopía óptica avanzada, que brindan datos de primera mano para teorías de vanguardia.
Actualmente se busca expandir su capacidad en circuitos superconductores, área clave para tecnologías cuánticas y para aumentar la competitividad internacional.
En el Laboratorio Nacional de Materia Cuántica —que agrupa 11 laboratorios de distintas instituciones— se exploran arquitecturas experimentales, seminarios y colaboraciones que impulsan nuevas preguntas y soluciones.