{"id":47987,"date":"2025-11-06T10:59:22","date_gmt":"2025-11-06T15:59:22","guid":{"rendered":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/?p=47987"},"modified":"2025-11-06T11:34:08","modified_gmt":"2025-11-06T16:34:08","slug":"fisica-cuantica-nobel-fisica-2025","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/fisica-cuantica-nobel-fisica-2025\/","title":{"rendered":"El Premio Nobel de F\u00edsica 2025 y su rol en el desarrollo de la f\u00edsica cu\u00e1ntica"},"content":{"rendered":"\n

El pasado 7 de octubre, los estadounidenses John Clarke, Michel Devoret y John Martinis fueron anunciados como ganadores del premio Nobel de f\u00edsica 2025 <\/a>por su trabajo en el \u201ctunelamiento cu\u00e1ntico macrosc\u00f3pico y la cuantizaci\u00f3n de la energ\u00eda en circuitos el\u00e9ctricos\u201d[1] Realizado principalmente en la Universidad de California en Berkeley entre 1984 y 1985 [2], su investigaci\u00f3n es una de las piezas principales en la demostraci\u00f3n experimental que fundamenta epistemol\u00f3gicamente los postulados de la f\u00edsica cu\u00e1ntica y que, posteriormente, permiti\u00f3 la aplicaci\u00f3n de dichos postulados a las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas modernas como, por ejemplo, el desarrollo de los Qbit\u2019s (Quantum bit) y la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/p>\n\n\n\n

A pesar de que el premio Nobel constituye una de las principales herramientas para acercar la ciencia a la sociedad, no est\u00e1 exento de cierta controversia porque otorgarlo a una sola persona desvirt\u00faa uno de los pilares fundamentales de la ciencia en t\u00e9rminos de ser una construcci\u00f3n colectiva y, adem\u00e1s, evitar argumentos individualistas de autoridad. El de este a\u00f1o, tampoco est\u00e1 libre de controversias en t\u00e9rminos de que no se da el premio a los desarrollos te\u00f3ricos de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica sino a experimentos fundamentales que dieron origen a dicha tecnolog\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

El desarrollo de la f\u00edsica cu\u00e1ntica ha sido hist\u00f3ricamente uno de los ejemplos m\u00e1s notables de construcci\u00f3n colectiva en t\u00e9rminos de la interpretaci\u00f3n de los fen\u00f3menos cu\u00e1nticos que se fundan en descubrimientos (te\u00f3ricos y experimentales) liderados por cient\u00edficos notables y premiados con el Nobel tales como M. Planck (1918), N. Bohr (1922), W. Heisenberg (1932), E. Schr\u00f6dinger y P. Dirac (1933), W. Pauli (1945), M. Born (1954), L. Landau (1962), J. Bardeen, L. Cooper y J. Schrieffer, (1972), B. Josephson (1973) y K. Von Klitzing (1985).<\/p>\n\n\n\n

Los postulados de la f\u00edsica cu\u00e1ntica<\/h4>\n\n\n\n

La formulaci\u00f3n matem\u00e1tica de la f\u00edsica cu\u00e1ntica (ecuaci\u00f3n de Schr\u00f6dinger) desarrollada, principalmente, para poder plantear un modelo at\u00f3mico que fuera capaz de explicar diferentes fen\u00f3menos de los sistemas microsc\u00f3picos (sistemas formados, en principio, por un n\u00famero determinado de electrones o \u00e1tomos independientes entre s\u00ed) que no se pod\u00edan explicar usando las herramientas conceptuales de la f\u00edsica cl\u00e1sica de Newton. <\/p>\n\n\n\n

La ecuaci\u00f3n de Schr\u00f6dinger define dos piezas de informaci\u00f3n: la energ\u00eda (cuantizada) y la funci\u00f3n de onda del sistema. En t\u00e9rminos generales, la teor\u00eda cu\u00e1ntica establece que, cuando se confina espacialmente el movimiento de una part\u00edcula, mediante un corral cu\u00e1ntico, se cuantiza su energ\u00eda en una serie de valores discretos.<\/p>\n\n\n\n

La primera revoluci\u00f3n cu\u00e1ntica se bas\u00f3 en el desarrollo de dispositivos cu\u00e1nticos (transistores, chips, l\u00e1seres, memorias USB, LED\u2019s, celdas solares, etc) en los que se dise\u00f1a el espectro de energ\u00eda a manera de \u201c\u00e1tomos artificiales\u201d. Todos los dispositivos tecnol\u00f3gicos<\/a> que usamos diariamente se basan en esta tecnolog\u00eda cu\u00e1ntica.<\/p>\n\n\n\n

Desde sus or\u00edgenes, el principal reto de la teor\u00eda cu\u00e1ntica ha sido la interpretaci\u00f3n f\u00edsica de la funci\u00f3n de onda. La escuela de Viena, bajo el liderazgo de Max Born, propuso que la funci\u00f3n de onda es proporcional a la probabilidad de encontrar la part\u00edcula en un estado determinado, asociado a su posici\u00f3n y velocidad. Por otra parte, la escuela de Copenhague, liderada por N. Bohr y W. Heisenberg, ampli\u00f3 esta visi\u00f3n con el principio de correspondencia (donde la f\u00edsica cu\u00e1ntica debe converger a los conceptos de determinismo, causalidad y positivismo de la mec\u00e1nica cl\u00e1sica cuando la constante de Planck se hace tender a cero) y enfatiz\u00f3 el car\u00e1cter indeterminista de la medici\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

\"El
El trabajo de los ganadores del Nobel John Clarke, Michel Devoret y John Martinis es la base de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

La escuela de Copenhague postul\u00f3 que el observador es una parte integral del sistema y que el acto de medir provoca un colapso irreversible de la funci\u00f3n de onda. El proceso de medici\u00f3n en la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica fue ilustrado por el c\u00e9lebre experimento mental del gato de Schr\u00f6dinger, revelando que el acto de observar un sistema cu\u00e1ntico resulta en un estado propio impredecible dentro del rango de posibilidades. <\/p>\n\n\n\n

Es decir, en la f\u00edsica cu\u00e1ntica se hace imposible conocer con exactitud y simult\u00e1neamente variables como posici\u00f3n y momento o energ\u00eda y tiempo, postulado que fue formalizado por el principio de incertidumbre Heisenberg. Este l\u00edmite intr\u00ednseco a la medici\u00f3n socav\u00f3 el positivismo formulado por la mec\u00e1nica cl\u00e1sica y reemplaz\u00f3 la certeza determinista por una realidad de probabilidades.<\/p>\n\n\n\n

En esencia, este cambio de paradigma significa que, en el dominio cu\u00e1ntico, la realidad no es absoluta e independiente del observador, sino que se define por la interacci\u00f3n inseparable entre el fen\u00f3meno y el acto de observaci\u00f3n. Las propiedades de un sistema cu\u00e1ntico no tienen valores definidos antes de ser medidas; es la medici\u00f3n misma la que fuerza al sistema a adoptar uno de los posibles estados. La consolidaci\u00f3n de estos principios, desde la formulaci\u00f3n de Schr\u00f6dinger hasta la confirmaci\u00f3n experimental del principio de superposici\u00f3n en f\u00edsica cu\u00e1ntica y el entendimiento profundo de la medici\u00f3n cu\u00e1ntica, transform\u00f3 radicalmente nuestra comprensi\u00f3n del universo a escala at\u00f3mica (microsc\u00f3pica).<\/p>\n\n\n\n

En mayo de 1935, A. Einstein, junto con B. Podolsky y N. Rosen, publicaron uno de los art\u00edculos m\u00e1s influyentes en el desarrollo de la teor\u00eda cu\u00e1ntica conocido como el art\u00edculo EPR [3]. Se convirti\u00f3 r\u00e1pidamente en el punto central del debate sobre la interpretaci\u00f3n de la realidad cu\u00e1ntica. La paradoja EPR, un experimento mental, postula que dos sistemas cu\u00e1nticos que interact\u00faan de tal manera que sus coordenadas espaciales y su velocidad se \u201centrelazan\u201d, incluso cuando se separan espacialmente. La paradoja buscaba demostrar que la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica no pod\u00eda describir con precisi\u00f3n los fen\u00f3menos naturales de los sistemas cu\u00e1nticos.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, en 2022, J. Clauser y A. Aspect recibieron el Premio Nobel de F\u00edsica por sus experimentos de 1972 y 1980, respectivamente, que demostraron la no localidad de los efectos EPR. Posteriormente, experimentos sobre correlaci\u00f3n cu\u00e1ntica no local han evidenciado que la supuesta paradoja no existe en la realidad y, m\u00e1s bien, el entrelazamiento cu\u00e1ntico es la base de los Qubits y, en general, de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica. Por supuesto, estos cambios de paradigmas impactan directamente la metrolog\u00eda (ciencia de la medici\u00f3n) en la que se adoptan fen\u00f3menos cu\u00e1nticos como eje fundamental de la medici\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

\"El
El trabajo de los ganadores del Nobel John Clarke, Michel Devoret y John Martinis es la base de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Por ejemplo, el efecto Hall cu\u00e1ntico (gases bidimensionales a bajas temperaturas y altos campos magn\u00e9ticos), define el patr\u00f3n internacional de resistencia el\u00e9ctrica, y el efecto Josephson (superconductores a baja temperatura) define el patr\u00f3n de potencial el\u00e9ctrico en la metrolog\u00eda cu\u00e1ntica. El trabajo de Clarke, Devoret y Martinis es la evidencia experimental de la existencia de la superposici\u00f3n de estados cu\u00e1nticos en sistemas macrosc\u00f3picos formados por una gran cantidad de part\u00edculas correlacionadas usando el efecto t\u00fanel en superconductores a baja temperatura.<\/p>\n\n\n\n

El otorgamiento de este premio est\u00e1 alineado con la propuesta de la UNESCO de declarar el 2025 como el a\u00f1o internacional de la ciencia y tecnolog\u00eda cu\u00e1nticas haciendo \u00e9nfasis en la conmemoraci\u00f3n de los 100 a\u00f1os de la formulaci\u00f3n inicial de la f\u00edsica cu\u00e1ntica de Heisenberg. El objetivo, adem\u00e1s, es impulsar la segunda revoluci\u00f3n cu\u00e1ntica y disminuir la llamada brecha cu\u00e1ntica entre diferentes regiones. Los pa\u00edses del norte global incorporan las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas de forma habitual en el desarrollo de tecnolog\u00eda y en el planteamiento del marco conceptual de la ciencia a nivel social mientras que en el sur global solo consumen dicha tecnolog\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

1<\/sup>\u00a0https:\/\/www.nobelprize.org\/prizes\/physics\/2025\/summary\/\u00a0<\/p>\n\n\n\n

2<\/sup>\u00a0M. H.\u00a0Devoret, J. M. Martinis, and J. Clarke, Measurements of Macroscopic Quantum Tunneling out of the Zero-Voltage State of a Current-Biased Josephson Junction, Phys. Rev. Lett. 55, 1908, 1985. DOI: https:\/\/doi.org\/10.1103\/PhysRevLett.55.1908\u00a0<\/p>\n\n\n\n

3<\/sup>\u00a0A. Einstein, B. Podolsky, N. Rosen,\u00a0Can\u00a0quantum-mechanical description of physical reality be considered complete? Phys.\u00a0Rev.,\u00a047(10), 777, 1935. DOI: https:\/\/doi.org\/10.1103\/PhysRev.47.777\u00a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

El trabajo que recibir\u00e1 el galard\u00f3n es una de las piezas principales en la demostraci\u00f3n experimental de la f\u00edsica cu\u00e1ntica y que, posteriormente, permiti\u00f3 la aplicaci\u00f3n de dichos postulados a las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas modernas, como la computaci\u00f3n. <\/p>\n","protected":false},"author":177,"featured_media":47984,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3515,1157,127],"tags":[460,97,4806],"class_list":{"0":"post-47987","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-investigadores","8":"category-destacadas","9":"category-innovacion","10":"tag-ciencia","11":"tag-investigacion","12":"tag-nobel"},"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/47987","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/users\/177"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=47987"}],"version-history":[{"count":8,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/47987\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":47996,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/47987\/revisions\/47996"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/media\/47984"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=47987"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=47987"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=47987"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}