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O Prêmio Nobel de Física de 2025 foi concedido nesta terça-feira (7) a John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis pelo descobrimento do efeito túnel mecânico quântico macroscópico e pela quantificação da energia em um circuito elétrico, anunciou a Real Academia Sueca de Ciências.
Os três cientistas, todos ligados a instituições dos Estados Unidos, realizaram entre 1984 e 1985 uma série de experimentos com circuitos elétricos que demonstraram efeitos da mecânica quântica em sistemas suficientemente grandes para serem vistos a olho nu. Clarke, britânico, é professor da Universidade da Califórnia, em Berkeley; Devoret, francês, atua na Universidade de Yale e na Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara; e Martinis, norte-americano, também trabalha na UC Santa Bárbara.
O trabalho dos laureados impulsionou o desenvolvimento de novas tecnologias quânticas, como a criptografia, as computadoras quânticas e os sensores baseados em fenômenos quânticos. Os transistores que compõem os microchips atuais já representam aplicações consolidadas dessa área.
Segundo Olle Eriksson, presidente do Comitê Nobel de Física, “é maravilhoso celebrar como a mecânica quântica, com mais de um século de existência, continua oferecendo novas surpresas e aplicações. Ela é a base de toda a tecnologia digital moderna”.
Os premiados demonstraram que o sistema físico estudado responde exatamente às previsões da mecânica quântica, absorvendo ou emitindo apenas quantidades específicas de energia — fenômeno conhecido como quantização.
A mecânica quântica permite que partículas atravessem barreiras por meio do chamado efeito túnel, o que seria impossível em condições clássicas. A Academia ilustrou o conceito afirmando: “Se você lança uma bola contra uma parede, espera que ela volte; seria surpreendente vê-la surgir do outro lado — e é exatamente isso que ocorre no nível quântico”.
Nos experimentos, os cientistas utilizaram circuitos supercondutores separados por uma fina camada isolante, formando uma junção Josephson. Ao conduzir corrente elétrica por esse sistema e medir suas propriedades, conseguiram observar o comportamento quântico em escala macroscópica — algo comparável a uma partícula gigante.
O sistema conseguiu “atravessar” o estado de voltagem zero graças ao efeito túnel, gerando um pequeno sinal elétrico detectável. Também foi possível demonstrar que ele respondia exatamente às leis da mecânica quântica, emitindo e absorvendo energia de forma quantizada.
Esses experimentos comprovaram que fenômenos quânticos podem ser observados em sistemas compostos por grandes quantidades de partículas, algo antes considerado impossível.
O físico teórico Anthony Leggett, referência na área, havia previsto a possibilidade do chamado efeito túnel quântico macroscópico em junções Josephson, o que inspirou as pesquisas premiadas.
Os circuitos desenvolvidos por Clarke, Devoret e Martinis abriram caminho para o surgimento de átomos artificiais — estruturas que reproduzem o comportamento de partículas subatômicas — e representam uma das bases para a construção de computadores quânticos.
O Prêmio Nobel de Física foi entregue 118 vezes desde 1901 a 226 laureados. A cerimônia de entrega deste ano acontecerá em 10 de dezembro, data da morte de Alfred Nobel, inventor da dinamite e fundador das premiações. Cada prêmio concede 11 milhões de coroas suecas (cerca de US$ 1,2 milhão).
