Nobel de Física premia cientistas que abriram caminho para os computadores quânticos

O Prêmio Nobel de Física de 2025 foi concedido ao britânico John Clarke, de 83 anos, professor da Universidade da Califórnia em Berkeley; ao francês Michel H. Devoret, de 72, professor das universidades de Yale e da Califórnia em Santa Bárbara; e ao norte-americano John M. Martinis, de 67, também da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara.

Eles foram reconhecidos pela descoberta do tunelamento quântico macroscópico e da quantização de energia em circuitos elétricos e irão dividir igualmente o prêmio de 11 milhões de coroas suecas (cerca de R$ 6,2 milhões), conforme anunciou a Academia Real de Ciências da Suécia nesta terça-feira (7).

O trio comprovou que as leis da mecânica quântica, conhecidas por descrever o comportamento de átomos e partículas invisíveis, também podem se manifestar em objetos grandes o suficiente para caber na palma da mão. A conquista abriu caminho para tecnologias como a computação quântica, a criptografia ultrassegura e sensores extremamente precisos – avanços que podem redefinir a tecnologia nas próximas décadas.

A mecânica quântica é o ramo da física que explica o comportamento da matéria e da energia em escalas menores que os átomos. É um mundo em que as regras desafiam o senso comum: partículas podem estar em dois lugares ao mesmo tempo, mudar de estado sem aviso e até atravessar barreiras aparentemente intransponíveis. Este último fenômeno é chamado de tunelamento quântico.

“Imagine uma criança jogando uma bola contra uma parede. A bola, um objeto macroscópico, sempre bate e volta em direção à criança. Agora, se substituirmos a bola por um átomo e se essa parede for fina o suficiente, o átomo poderá atravessar a parede em um processo de tunelamento”, explica Patrícia Castilho, professora do Instituto de Física de São Carlos e pesquisadora do Instituto Serrapilheira, à Super.

Até recentemente, acreditava-se que esse tipo de comportamento só era possível em partículas isoladas, como elétrons. Em sistemas compostos por trilhões de partículas – como qualquer objeto visível –, esses efeitos desapareciam, diluídos pela complexidade.

Foi aí que Clarke, Devoret e Martinis desafiaram a lógica. Na década de 1980, eles criaram um circuito elétrico supercondutor (feito de materiais que conduzem eletricidade sem resistência) separados por uma camada ultrafina de material isolante. Essa estrutura, chamada junção Josephson, é tão sensível que permite observar fenômenos quânticos de forma controlada.

Segundo Patrícia, em materiais supercondutores, os elétrons se juntam em pares, chamados “pares de Cooper”, que se comportam de forma sincronizada. “Eles podem ser descritos de forma idêntica, como se fossem uma única partícula com uma função de onda macroscópica”, diz.

Fonte: Superinteressante