O prêmio Nobel foi para computação quântica? Entenda o prêmio Nobel de Física 2025
O prêmio Nobel de Física desse ano foi para trio de físicos que fizeram descobertas na direção da computação quântica.
O prêmio Nobel de Física desse ano foi anunciado no dia 7 de outubro de 2025 para os físicos John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis. Segundo a nota oficial do Nobel, o prêmio foi concedido “pela descoberta do tunelamento mecânico quântico macroscópico e da quantização de energia em um circuito elétrico”. Esse trabalho mostrou, de forma inédita, efeitos quânticos de forma macroscópica.
Os experimentos dos três físicos mostraram o comportamento quântico em um sistema grande o suficiente para ser segurado na mão. Esse trabalho aconteceu, principalmente, nos anos 80 quando os físicos usaram um circuito eletrônico feito de materiais supercondutores. Os resultados desse trabalho foram mostrar que mesmo sistemas compostos por trilhões de partículas podem apresentar efeitos quânticos, como o tunelamento quântico e níveis quantizados.
O prêmio Nobel celebrou esse trabalho em 2025 porque esse trabalho marcou um ponto de virada na história da tecnologia e da Física. Esse trabalho abriu portas para tecnologias quânticas e serviu como base da computação quântica. Esse é o segundo ano consecutivo que o comitê celebra com o Nobel de Física trabalhos associados às tecnologias atuais. Em 2024, o prêmio Nobel de Física foi para as bases da inteligência artificial.
Do mundo quântico ao mundo real
Quando se fala em Mecânica Quântica, estamos falando sobre o estudo das partículas de tamanhos atômicos e subatômicos. As leis da Mecânica Quântica descreve como essas partículas se comportam e quais são as propriedades delas. Com isso, vários efeitos que parecem sair de ficção científica surgem como o emaranhamento quântico, a dualidade da partícula e onda, entre outros.
Um dos fenômenos, que estão entre esses que parecem bizarros, é o tunelamento quântico. Esse fenômeno acontece quando uma partícula consegue atravessar uma barreira de energia aparentemente intransponível. Por boa parte do século passado, acreditava-se que tais efeitos desapareciam quando muitos átomos estavam envolvidos e as leis da Mecânica Quântica começavam a dar lugar pra Mecânica Clássica.
A física dos supercondutores
Os laureados com o Nobel de Física desse ano 2025 mostraram que, em algumas situações, macroscópicas o comportamento quântico se mantém. Usando supercondutores, eles criaram um sistema coletivo que se comporta como uma única “partícula macroscópica”. Esse sistema pode permanecer preso em um estado sem tensão e, através de tunelamento quântico, “escapar” da barreira e apresentar tensão.
A ideia dos experimentos é algo chamado de junção de Josephson que é uma estrutura composta por dois supercondutores separados por uma fina camada isolante. Nessa configuração, os elétrons se movem em pares coerentes e fluem sem resistência elétrica. Foi nesse tipo de circuito que Clarke, Devoret e Martinis observaram, pela primeira vez, a transição quântica entre estados de corrente.
Quantização de energia
Outro ponto importante desses experimentos foi que eles mostraram que o circuito não apenas sofre tunelamento, mas também apresenta níveis discretos de energia. Isso é algo observado em elétrons em um átomo que estão em níveis de energias determinados e só conseguem emitir ou absorver quantidades fixas de energia. Esse efeito nunca foi observado num sistema macroscópico.
O experimento dos físicos Clarke, Devoret e Martinis que se comportou como uma partícula única também mostrou esse mesmo efeito. Essa "partícula” só conseguia absorver e emitir energias em estados de energia discretos confirmando a quantização de energia observado dentro da Mecânica Quântica. E mostrou que sistemas compostos por várias partículas podem exibir as mesmas propriedades de energia.
Da teoria ao nascimento da tecnologia quântica
Essas descobertas abriram caminho para a construção de bits quânticos (qubits) baseados em circuitos supercondutores. Com isso, esse experimento se torna uma base para a computação quântica que hoje é um dos temas mais abordados. Atualmente, John Martinis é um dos líderes na área de Computação Quântica e trabalhou no Google Quantum AI Lab onde focou no projeto de um computador quântico supercondutor.
Com isso, o Nobel reconhece não apenas uma descoberta científica mas também as bases que deram início a uma nova era tecnológica. Essa é a segunda vez consecutiva que o Nobel relembra das bases das tecnologias atuais. Ano passado, o prêmio Nobel de Física foi para John J. Hopfield e Geoffrey Hinton pelos trabalhos que permitiram o avanço da inteligência artificial.
Referência da notícia
Press Release The Nobel Prize