Los descubrimientos que hicieron posibles los ordenadores cuánticos ganan el Premio Nobel de Física

Tres pioneros galardonados por demostrar efectos cuánticos en un chip

El 7 de octubre de 2025, la Real Academia de las Ciencias de Suecia concedió el Premio Nobel de Física a John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis por los experimentos que sacaron la mecánica cuántica del reino atómico para llevarla a los circuitos eléctricos macroscópicos, un avance que sustenta los cúbits superconductores actuales y gran parte de la industria moderna de la computación cuántica. (nobelprize.org)

Por qué es importante este premio

La mecánica cuántica rige, como es bien sabido, los átomos, los electrones y los fotones. Durante décadas, fue una incógnita qué tan grande podía ser un sistema y seguir mostrando un comportamiento genuinamente cuántico, como el efecto túnel entre estados clásicamente prohibidos o la posesión de niveles de energía discretos y cuantizados. El comité del Nobel reconoció una serie de experimentos de la década de 1980 que demostraron esos efectos en un circuito eléctrico lo suficientemente grande como para sostenerlo en la mano, un paso decisivo para que los fenómenos cuánticos sean utilizables en dispositivos de ingeniería. (nobelprize.org)

Qué hicieron realmente los galardonados

El trío realizó mediciones en circuitos construidos alrededor de una unión Josephson, una fina capa aislante intercalada entre superconductores. Cuando se enfrían a temperaturas de milikelvin, estos dispositivos admiten grados de libertad colectivos —esencialmente variables de circuito— que se comportan como partículas cuánticas. Los experimentos demostraron que el circuito podía pasar por efecto túnel de un estado de tensión cero a un estado de tensión finita y que los mismos dispositivos absorbían microondas solo a energías discretas, revelando niveles cuantizados. Estas observaciones establecieron que los circuitos eléctricos macroscópicos pueden exhibir las mismas reglas cuánticas que antes se creían confinadas a los átomos. (sciencenews.org)

De curiosidad de laboratorio a cúbits

Ese salto de la demostración a la aplicación es lo que hace que el trabajo sea tan trascendental. La misma física aprovechada en los experimentos de la unión Josephson proporciona la base de los cúbits superconductores, los diminutos bits cuánticos basados en circuitos utilizados por muchos grupos de investigación y empresas. Los cúbits superconductores codifican la información cuántica en variables eléctricas colectivas de un circuito; dependen de la capacidad de crear y controlar niveles de energía discretos y de preservar superposiciones coherentes el tiempo suficiente para computar. En definitiva, los galardonados convirtieron una posibilidad conceptual en principios de hardware prácticos. (nobelprize.org)

Trayectorias a través de las décadas

Tras las observaciones iniciales, el campo evolucionó mediante refinamientos constantes: mejores materiales, una fabricación perfeccionada y diseños de circuitos ingeniosos que aumentaron los tiempos de coherencia y permitieron las puertas de dos cúbits. John Martinis siguió siendo una figura central en el desarrollo práctico de los procesadores cuánticos superconductores, liderando más tarde un esfuerzo de alto perfil para demostrar la «ventaja cuántica», el punto en el que un dispositivo cuántico realiza una tarea fuera del alcance de los superordenadores clásicos. Michel Devoret continuó ampliando la frontera entre los experimentos fundamentales y el hardware cuántico de ingeniería, contribuyendo a las técnicas de control y medición de circuitos superconductores. Los primeros experimentos de precisión y el desarrollo de detectores de John Clarke también influyeron en la trayectoria de este campo. Juntos, sus contribuciones abarcan desde la física fundamental hasta tecnologías que hoy se encuentran en fase de desarrollo comercial. (sciencenews.org)

Situación actual de la computación cuántica

Los cúbits superconductores son uno de los principales enfoques de hardware. Han demostrado algoritmos cada vez más complejos, entrelazamiento entre docenas de cúbits y demostraciones específicas de tareas computacionales que son difíciles para las máquinas clásicas. Sin embargo, persisten obstáculos significativos: los dispositivos actuales presentan ruido, el número de cúbits debe aumentar en órdenes de magnitud y será necesaria la corrección de errores para ejecutar de forma fiable muchas aplicaciones útiles. Los descubrimientos reconocidos por el Nobel establecieron el paradigma del hardware, pero escalar ese hardware hacia ordenadores cuánticos de propósito general y tolerantes a fallos es un reto científico y de ingeniería que aún está en curso. (theguardian.com)

Impactos más amplios: sensores, criptografía y más allá

Más allá de la computación, las técnicas nacidas de estos experimentos han permitido crear detectores y sensores ultrasensibles; por ejemplo, dispositivos superconductores que detectan campos magnéticos diminutos, con aplicaciones que van desde la física fundamental hasta la imagen médica. El auge de los procesadores cuánticos también ha impulsado la atención sobre la ciberseguridad: las potentes máquinas cuánticas podrían amenazar algún día el cifrado convencional de clave pública, acelerando el trabajo mundial en criptografía resistente a la cuántica. La mención del Nobel señaló explícitamente que los descubrimientos de los galardonados abrieron oportunidades para la criptografía, los sensores y la computación cuántica. (nobelprize.org)

Qué indica el premio sobre este campo

Un Premio Nobel reconoce no solo un descubrimiento, sino también su importancia a largo plazo. La concesión del premio por el efecto túnel cuántico macroscópico afirma que la transición de curiosidad fundamental a plataforma tecnológica —que está dando sus frutos en laboratorios y empresas emergentes de todo el mundo— es uno de los desarrollos científicos definitorios de finales del siglo XX y principios del XXI. La decisión también destaca cómo los avances en el control experimental y la ingeniería criogénica han remodelado lo que es posible en la ciencia cuántica. (nobelprize.org)

Preguntas pendientes y el camino a seguir

Incluso con el reconocimiento del Nobel, el campo está lejos de la madurez. Las áreas clave de investigación incluyen la mejora de los tiempos de coherencia, el diseño de esquemas de corrección de errores escalables y eficientes, el perfeccionamiento de los materiales y la fabricación para reducir las pérdidas y el ruido, y la búsqueda de aplicaciones determinantes en las que los procesadores cuánticos superen a las alternativas clásicas de formas económicamente significativas. El progreso se está acelerando, pero trasladar la física de una unión Josephson a una computación cuántica generalizada y tolerante a fallos requerirá un esfuerzo sostenido de la academia, la industria y los laboratorios nacionales.

Reflexiones finales

El Premio Nobel de Física 2025 celebra una serie de experimentos que cambiaron el marco de la mecánica cuántica de una teoría abstracta sobre el mundo microscópico a una plataforma tecnológica que puede ser diseñada, escalada y comercializada. Ese cambio —al mostrar el efecto túnel cuántico y la energía cuantizada en circuitos que se pueden sostener con la mano— es una de las piedras angulares del ecosistema cuántico contemporáneo. A medida que los investigadores aborden el siguiente conjunto de problemas de ingeniería, el trabajo de los galardonados seguirá siendo un capítulo fundamental en la historia de cómo la física cuántica pasó del experimento mental al dispositivo físico.