El 7 de octubre de 2025 la Real Academia Sueca de Ciencias anunció a los galardonados en Física: John Clarke, Michel Devoret y John Martinis. La formulación es simple y elegante: el premio se otorgó "por el descubrimiento del tunelamiento cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico". Lo explico en lenguaje llano: los investigadores demostraron que el mundo microscópico con sus rarezas —saltos de energía y "pasos a través de una pared"— puede domarse en un circuito que a simple vista parece corriente en un chip diminuto.
Suena como un truco, pero es ingeniería. Un circuito superconductores con una unión Josephson se comporta como un "átomo artificial": tiene niveles de energía discretos, y todo el sistema —aunque consta de miles de millones de electrones— exhibe un comportamiento cuántico coherente. Esa es la base de la que surgieron los qubits superconductores modernos y sensores ultrasensibles.
A continuación —un análisis por lo esencial. Sin "mística cuántica", pero con ejemplos, analogías claras y explicaciones de dónde ya se aplica y dónde todavía se topa con limitaciones físicas.
Qué premiaron exactamente: el efecto "a través de la pared" y la cuantización de la energía
A mediados de los años ochenta un equipo en Berkeley construyó un circuito superconductores con una unión Josephson —un aislante extremadamente fino entre dos superconductores. En un superconductor los electrones se agrupan en pares de Cooper y se mueven de forma coherente, de modo que el comportamiento de todo el conjunto puede describirse con una sola "fase", como en una onda. Fue en esta plataforma donde se observaron dos efectos cuánticos clave.
La primera observación fue el tunelamiento cuántico macroscópico. Imaginen un relieve con forma de "tabla de lavar": el sistema "está" en el fondo de un pozo del potencial y, según la física clásica, debería permanecer allí indefinidamente si no se le empuja. Pero la mecánica cuántica permite filtrarse a través de la barrera —y el circuito de repente "cae" al estado vecino. En el experimento eso se ve como la aparición brusca de una tensión sin que haya un empujón clásico suficiente. El sistema saltó a un estado que, según la física clásica, no podía alcanzar.
El segundo fue la cuantización de la energía. Si se excita el circuito con radiación de microondas de frecuencia bien definida, salta al siguiente nivel energético. No hay valores arbitrarios, solo escalones discretos. Esa es la firma del comportamiento cuántico: la energía llega en porciones de tamaño fijo, como en el átomo de hidrógeno de los libros de texto, solo que aquí el "átomo" está ensamblado con cables y contactos.
¿Por qué se llama "macroscópico"? Porque no se trata de un par de átomos en una trampa, sino de un chip de escala macroscópica y de un colectivo enorme de electrones. Normalmente esos efectos se destruyen por el ruido térmico, por eso todo sucedía a temperaturas criogénicas y con un apantallamiento riguroso, pero en esencia ya es una plataforma de ingeniería, no un truco frágil de laboratorio.
Conclusión histórica: estos dos efectos en un mismo circuito demostraron de manera convincente que los fenómenos cuánticos no solo pueden observarse, sino también diseñarse. Y eso es la puerta a un mundo tecnológico —desde la computación cuántica hasta sensores de nueva generación.
Algunos términos para orientarse
La unión Josephson es un aislante muy fino entre superconductores que mantiene la conexión de la onda cuántica "coherente". Las parejas de Cooper son los "dúos" de electrones que se mueven coherentemente como un solo objeto. El potencial en forma de tabla de lavar es una cresta de pozos y barreras donde el sistema "está" en un pozo pero puede saltar cuánticamente a otro. La decoherencia es la destrucción del orden cuántico por ruido y el entorno, el principal enemigo de la ampliación de los sistemas cuánticos.
Tunelamiento significa que el sistema cambia de estado sin vencer clásicamente la barrera. Cuantización indica que la energía se toma en escalones y no de forma continua. Y todo este circuito se comporta como un átomo artificial al que se puede conectar y controlar con cables y señales de microondas comunes.
Cómo está hecho bajo el capó: sin fórmulas, pero con lo esencial
Un circuito superconductores se describe por la coordenada "fase" y actúa como un péndulo en un relieve de pozos. La inclinación de ese relieve determina la corriente de sesgo, y la altura de las barreras depende de los parámetros de la unión. Cuando la temperatura es lo bastante baja, la superación clásica de la barrera es prácticamente imposible, y solo queda el túnel cuántico. No es una metáfora: los cálculos predicen con precisión en qué condiciones el tunelamiento se convierte en el mecanismo dominante.
Para ver el tunelamiento, los investigadores miden la frecuencia de "evasiones" del pozo: con qué frecuencia el sistema salta al estado vecino bajo distintas condiciones. El escenario clásico daría una dependencia; el cuántico, otra muy distinta. Experimentalmente se registra precisamente la imagen cuántica con dependencias características respecto de la corriente y la temperatura. Cuando teoría y experimento coinciden, ese es el momento del descubrimiento.
La cuantización de la energía se detecta con espectroscopía de microondas. Se aplica una señal que entra en resonancia entre niveles y se observa cómo cambia la probabilidad de escape o la absorción de energía. Un pico en la frecuencia correcta es la firma del nivel discreto. En conjunto suena como una "música" de un sistema cuántico, solo que en lugar de un violín hay un chip en un criostato.
Toda esta belleza es posible solo a fracciones de kelvin y con una dura lucha contra el ruido. Se necesitan blindajes, filtros, atenuadores, coaxiales meticulosos y una cultura de medición donde cualquier vibración extra o modo parásito puede arruinarlo todo. Esa disciplina rigurosa luego formó toda una generación de ingenieros cuánticos —personas capaces de diseñar sistemas cuánticos con la misma meticulosidad con que antes se diseñaban amplificadores o procesadores.
Importante: no hablamos de una chispa cuántica aleatoria, sino de una plataforma reproducible. Los circuitos se pueden diseñar, recalcular parámetros, fabricar por litografía y obtener con seguridad las mismas firmas cuánticas. Eso diferencia la física tangible de las maravillas del microscopio.
Para qué sirve al mundo: desde sensores hasta procesadores cuánticos
Primero, lo fundamental. Sin la demostración del tunelamiento y de niveles discretos en un sistema grande no habría confianza en que se pueden construir objetos cuánticos controlables en un chip. Los laureados, en esencia, demostraron que los átomos artificiales no son una metáfora sino una herramienta. Es un paso psicológico importante: la mecánica cuántica dejó de ser solo algo que existe en la naturaleza y pasó a ser un instrumento de diseño.
Segundo, los qubits. Un par de niveles energéticos es la materia prima de un qubit, el elemento básico de un ordenador cuántico. En esos elementos aparecieron las primeras superposiciones controladas y operaciones lógicas; después evolucionaron a las arquitecturas superconductoras modernas. Sí, todavía falta camino para un ordenador cuántico universal, pero la ruta se trazó precisamente con estos trabajos. Empresas como IBM, Google y Rigetti construyen sus procesadores sobre herederos directos de los circuitos creados en Berkeley.
Tercero, los sensores. La familia de instrumentos basados en uniones Josephson —desde magnetómetros SQUID hasta amplificadores paramétricos— hoy se usan en geofísica, radiotelescopios, neurofisiología y en la amplificación criogénica de señales débiles. Cuando se controla un estado cuántico se alcanza una sensibilidad que la electrónica clásica solo soñaba. Estos dispositivos pueden detectar el campo magnético generado por la actividad del cerebro humano o captar el susurro radioeléctrico de una galaxia distante.
Cuarto, una nueva cultura de ingeniería. El objeto cuántico ya no es un don de la naturaleza: se puede diseñar y ensamblar. Esto reconfigura la mentalidad de industrias enteras: desde la circuitería de microondas hasta la ciencia de materiales de películas delgadas. Surgieron cursos, libros de texto, normas de diseño —todo lo que convierte la exotica en una profesión.
Finalmente, la educación. Esos experimentos se convirtieron en guías prácticas: cómo enfriar, apantallar, ajustar frecuencias, calcular interacciones. Gracias a ello el campo crece de forma más rápida y ordenada —desde las universidades hasta los laboratorios industriales. Un estudiante de física hoy puede reproducir el experimento básico de los laureados en un trabajo de fin de grado si el departamento dispone de un criostato.
Limitaciones y preguntas honestas: dónde sigue siendo delicado
La decoherencia: cualquier interacción con el entorno destruye el orden cuántico. Cuanto más complejo es el sistema, más canales de fuga existen. Eso limita la vida de los estados y la profundidad de los algoritmos cuánticos. Los qubits actuales viven microsegundos, a veces milisegundos; eso alcanza para demostraciones, pero para cálculos útiles hacen falta mejoras de varios órdenes de magnitud.
El escalado: conectar decenas de qubits ya es un reto; cientos o miles son otra disciplina sobre enrutamiento, cables criogénicos, lectura y acoplamientos cruzados. Los ingenieros desarrollan empaquetados en dos y tres dimensiones, sistemas de control multinivel, pero es un camino largo. Cada qubit adicional aporta no solo potencia de cómputo sino también complejidad de control.
Los materiales: la calidad de las barreras de túnel y de las interfaces lo decide todo. Defectos introducen ruido y pérdidas, reducen la coherencia. Por eso la litografía cuántica es hoy una disciplina dentro de la industria de semiconductores con una fuerte componente de ciencia de materiales. Se necesitan sustratos ultralimpios, control a nivel de capas atómicas y comprensión de cómo las impurezas afectan la relajación.
La métrica del éxito también es ambigua. El resultado Nobel es fundamental: probó un principio. Pero convertir ese principio en productos fiables requiere otra clase de pruebas: estabilidad, coste, reparabilidad. Ahí se libran las batallas principales. Un ordenador cuántico puede resolver un problema que el clásico no puede, pero si exige una semana de puesta a punto y se estropea por un rayo cósmico, no tendrá adopción masiva.
Para ser justos: plataformas alternativas —trampas de iones, fotónica, qubits de spin— avanzan en paralelo. La formulación del Comité Nobel no apuesta por una tecnología concreta, pero subraya que la ingeniería cuántica en chip ya es un hecho. Lo demás es cuestión de tiempo y esfuerzo.
Quiénes son los laureados: breve y al grano
John Clarke —clásico de las mediciones precisas y padre de la electrónica cuántica ultrasensible en Berkeley. Su escuela de meticulosidad permitió detectar efectos que el ruido fácilmente oculta. Clarke sabía ver la señal donde otros solo veían interferencia y enseñó eso a toda una generación de experimentadores.
Michel Devoret —arquitecto de la circuitería cuántica y maestro en la ingeniería de microondas. En torno a su trabajo crecieron generaciones de ingenieros de qubits superconductores. Devoret no se limitó a demostrar teoremas: mostró cómo construir un circuito que los realizara en la práctica.
John Martinis —experimentador que convirtió el átomo artificial en el germen de la lógica computacional. Durante muchos años desarrolló qubits superconductores en California y después trabajó con Google en su procesador cuántico. Martinis sabe cómo llevar un prototipo de laboratorio hasta un dispositivo programable.
Su mérito común fue conectar la mecánica cuántica fundamental con circuitos eléctricos operativos. Mostraron que se puede ensamblar un átomo en una placa y hacerlo funcionar según un calendario. No es solo una victoria científica, sino el arranque tecnológico de toda una industria.
Por qué el premio ahora
El Comité Nobel suele esperar hasta que un descubrimiento no solo se confirme, sino que demuestre su relevancia a lo largo de años o décadas. En el caso del tunelamiento cuántico y la cuantización en circuitos, la historia maduró: los experimentos fundamentales de los ochenta se han convertido en una plataforma tecnológica del siglo XXI. Los qubits superconductores operan en laboratorios industriales y los magnetómetros basados en uniones Josephson son ya estándar en neurociencia y geofísica.
Además, las tecnologías cuánticas están en su momento de máxima atención. Gobiernos invierten miles de millones en programas cuánticos, empresas compiten por la supremacía cuántica y surgen numerosas startups. El premio no solo reconoce logros pasados, sino indica: de aquí surgió todo, a estos investigadores debemos que la ingeniería cuántica sea posible.
Para quien quiera profundizar, en el sitio oficial del Premio Nobel hay un comunicado de prensa, un resumen científico y una explicación divulgativa —todo accesible para el público y que da una buena idea de la magnitud del descubrimiento.
Qué recordar
El tunelamiento cuántico macroscópico demostró que un sistema de miles de millones de electrones puede comportarse como un único objeto cuántico y "atravesar paredes" que son infranqueables según las leyes clásicas. La cuantización de la energía en un circuito eléctrico probó que el átomo artificial en un chip no es metáfora, sino una herramienta operativa con niveles discretos.
Estos descubrimientos sentaron las bases de los qubits superconductores sobre los que hoy se construyen procesadores cuánticos. También dieron lugar a sensores ultrasensibles que detectan los campos magnéticos más débiles y amplifican señales cuánticas. Y crearon una nueva cultura de ingeniería en la que la mecánica cuántica no se estudia aisladamente, sino que se aplica de inmediato en la práctica.
Por delante quedan muchos desafíos: decoherencia, escalado, materiales y estándares. Pero el hecho de que estas cuestiones se discutan no solo en teoría sino en el contexto de dispositivos reales demuestra que la ingeniería cuántica se ha consolidado. El Premio Nobel de 2025 es el reconocimiento a quienes dieron el primer paso decisivo en este camino.
