Els físics John Clarke, Michel H. Devoret i John M. Martinis han estat guardonats amb el Premi Nobel de Física 2025 pels seus descobriments en mecànica quàntica, un camp al qual han portat "a una nova dimensió", segons el comitè de l'Acadèmia Sueca de Ciències que entrega la distinció. En concret, tots tres científics van descobrir l'efecte túnel mecànic quàntic macroscòpic i la quantificació de l'energia en un circuit elèctric. I ho van fer amb experiments mitjançant un petit xip que cap a la palma de la mà. Els seus descobriments, apunta l'Acadèmia, obren la porta al desenvolupament de la nova generació de tecnologia quàntica, sigui per a ordinadors, sensors o criptografia.
Què és l'efecte túnel que els guardonats amb el Nobel de Física han descobert en un circuit elèctric? Quan llances una pilota contra una paret, aquesta rebotarà cap a tu. Si una sola partícula de les que la conformen apareix a l'altre costat, quelcom regit en part per l'atzar, es produeix el que s'anomena efecte túnel. Un fenomen "estrany i poc intuïtiu" que es dona a escala microscòpica, apunta l'Acadèmia. Amb el sistema elèctric superconductor, el xip d'un centímetre de grandària, Clark, Devoret i Martinis van demostrar com es pot observar l'efecte túnel quàntic a escala macroscòpica, involucrant moltes partícules —abans d'ells, l'efecte túnel s'havia estudiat en sistemes amb poques partícules—. També van demostrar que el sistema absorbia i emetia energia en dosis específiques, tal com predeia la mecànica quàntica.
Els experiments els van fer el 1984 i 1985 a la Universitat de Califòrnia, a Berkeley. Van construir un circuit elèctric amb dos superconductors, components capaços de conduir el corrent sense resistència elèctrica. Els van separar amb una fina capa de material que no conduïa cap corrent. En aquest experiment, van demostrar que podien controlar i investigar un fenomen en el qual totes les partícules carregades del superconductor es comporten a l'uníson —els pars de Cooper fan una "dansa sincronitzada"—, com si fossin una sola partícula que plena tot el circuit. Aquest sistema, similar a una partícula, es troba atrapat en un estat en el qual el corrent flueix sense voltatge, un estat del qual no té prou energia per a escapar. En l'experiment, el sistema demostra el seu caràcter quàntic en utilitzar l'efecte túnel per a escapar de l'estat de voltatge zero, generant un voltatge elèctric.
"Juntament amb la teoria de la relativitat, la física quàntica és la base del que s'ha anomenat física moderna, i els investigadors han dedicat el darrer segle a explorar les seves implicacions", apunta l'Acadèmia de Ciències sueca. Així mateix, assenyalen que els seus experiments porten a la creació de làsers, superconductors i líquids superfluids, en els quals els components microscòpics es combinen per crear fenòmens macroscòpics a través d'un gran nombre de partícules organitzades en pars de Cooper.
John Clarke va néixer el 1942 a Cambridge, Regne Unit. Doctor el 1968 per la Universitat de Cambridge i professor de la Universitat de Califòrnia, a Berkeley. Michel H. Devoret va néixer a París el 1953 i és doctor en filosofia per la Universitat de París-Sud. És professor en la Universitat de Yale, als Estats Units. I John M. Martinis és nascut el 1958, doctor el 1987 per la Universitat de Califòrnia, Berkeley, i professor a la UC de Santa Bàrbara.