O Prêmio Nobel de Física de 2025 foi concedido a John Clarke (Reino Unido), Michel H. Devoret (França) e John M. Martinis (Estados Unidos) “pela descoberta do efeito túnel quântico macroscópico e da quantização da energia em um circuito elétrico”. O trabalho do trio é fundamental por uma razão clara: eles demonstraram que as leis incomuns da mecânica quântica, antes restritas ao mundo subatômico, aplicam-se a sistemas grandes o suficiente para serem segurados nas mãos.
Anteriormente, sabia-se que partículas como o elétron tinham a energia quantizada (em valores específicos) e podiam realizar o “tunelamento”, atravessando barreiras energéticas. A inovação dos laureados foi estender essa lógica ao mundo tangível, utilizando circuitos eletrônicos feitos de supercondutores.
A física Valéria Loureiro da Silva, coordenadora do Centro de Competência Embrapii Cimatec em Tecnologias Quânticas, explica o avanço: “O que eles fizeram foi mostrar que é possível você construir um circuito quântico e ter esse mesmo fenômeno que antes se aplicava apenas a partículas individuais também a um conjunto de partículas”. O trabalho identificou que um sistema macroscópico, como um circuito, pode se comportar como se fosse uma única partícula gigante, manifestando seu caráter quântico ao escapar de um estado aprisionado via tunelamento.
O físico Luiz Davidovich, professor da Universidade Federal do Rio de Janeiro, contextualiza a importância de demonstrar superposições em sistemas de muitas partículas. Ele lembra que o avanço estendeu as descobertas feitas anteriormente em experimentos ligados ao famoso “gato de Schrödinger”, um experimento mental que lida com a superposição de estados.
Para Davidovich, a relevância prática é direta: o computador quântico “não deixa de ser o imenso gato de Schrödinger, porque você tem muitos átomos lá, os chamados bits quânticos, que são colocados em superposições de estado”. Para manter essa superposição estável e evitar que o sistema se torne clássico, é necessário isolá-lo em temperaturas “muito baixas, próximas do zero absoluto”.
Aplicações no cotidiano
O laureado John M. Martinis, em especial, utilizou esses princípios para manipular os qubits (bits quânticos), “dando início à computação quântica”. O computador quântico, que é o “Santo Graal da ciência da computação”, terá a capacidade de resolver em segundos “problemas que custariam milhões de anos a um processador convencional”.
Valéria Loureiro da Silva detalha as aplicações que vão além da física teórica. Na saúde, está no “projeto e simulação de novas moléculas para o projeto de novos materiais, de elementos químicos, drogas farmacológicas”. Na logística, na “otimização de rotas, de sistemas industriais”. E, em finanças, na “previsão do clima […] e também a previsão de demanda de gerenciamento de riscos, com muitas aplicações também no setor financeiro”.
Entretanto, esse avanço revolucionário impõe um risco. A física alerta que a computação quântica permite “a quebra de chaves criptográficas” atuais. Portanto, o legado do Nobel exige que a segurança digital migre urgentemente para “sistemas mais seguros, que são chamados de quantum safe”. O trabalho de Clarke, Devoret e Martinis é, assim, o alicerce para a tecnologia digital mais poderosa e mais segura do futuro.
