Nobel de Física premia três cientistas por descobertas em efeito túnel quântico

Copenhague (EFE).- O Prêmio Nobel de Física de 2025 foi concedido ao britânico John Clarke, ao francês Michel H. Devoret e ao americano John M. Martinis “pelo descobrimento do efeito túnel quântico macroscópico e a quantização da energia em um circuito elétrico”, informou nesta terça-feira a Real Academia de Ciências Sueca.

Com este prêmio, são reconhecidos os experimentos que demonstraram como é possível observar o efeito túnel quântico em escala macroscópica com muitas partículas, detalhou a Real Academia em sua decisão.

Uma questão importante na física é o tamanho máximo de um sistema que pode demonstrar efeitos da mecânica quântica.

Os três cientistas premiados realizaram experimentos com um circuito elétrico no qual demonstraram tanto o efeito túnel quântico quanto os níveis de energia quantizados em um sistema grande o suficiente para caber na mão.

«Quando você lança uma bola contra uma parede, pode ter certeza de que ela irá quicar de volta para você, e ficaria muito surpreso se a bola aparecesse, de repente, do outro lado da parede”, afirmou a Real Academia para ilustrar a descoberta.

Na mecânica quântica, esse tipo de fenômeno é chamado de «efeito de túnel» e é precisamente o tipo de fenômeno que lhe deu a fama de ser estranha e pouco intuitiva.

O sistema elétrico supercondutor utilizado por esses três cientistas podia passar de um estado para outro, como se atravessasse uma parede.

Também demonstraram que o sistema absorvia e emitia energia em doses de tamanhos específicos, tal como prevê a mecânica quântica.

Clarke, Devoret e Martinis utilizaram para seu experimento um circuito elétrico supercondutor, e o chip que o continha tinha um tamanho aproximado de um centímetro.

Anteriormente, o efeito túnel e a quantização da energia haviam sido estudados em sistemas que tinham apenas algumas partículas.

Neste caso, esses fenômenos apareceram em um sistema mecânico quântico com bilhões de pares de Cooper (elétrons ligados) que preenchiam todo o supercondutor do chip.

Desta maneira, o experimento levou os efeitos mecânicos quânticos de uma escala microscópica para uma macroscópica.

Os transistores nos microchips dos computadores são um exemplo da tecnologia quântica consolidada que nos rodeia.

O Prêmio Nobel de Física de 2025 abriu oportunidades para desenvolver a próxima geração de tecnologia quântica, incluindo a criptografia quântica, os computadores quânticos e os sensores quânticos. EFE