O Prêmio Nobel de Física foi concedido pela descoberta do “transistor” quântico

Fenômenos quânticos ocorrem em escalas onde quase não há nada que possamos “tocar” — por exemplo, não podemos simplesmente pegar um transistor quântico como parte de um computador quântico. No entanto, um dia, isso finalmente se tornou possível. Há cerca de quarenta anos, um grupo de físicos conduziu um experimento que demonstrou a possibilidade de observar efeitos quânticos em nível macro. Essa descoberta lançou as bases para as plataformas quânticas que existem hoje.

Fonte da imagem: Organização do Prêmio Nobel

Pelo trabalho realizado por John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis em 1984-1985, o Comitê do Prêmio Nobel concedeu a eles o Prêmio Nobel de Física de 2025.

“Uma questão central na física é o tamanho máximo de um sistema que pode exibir efeitos mecânicos quânticos. Os laureados com o Nobel deste ano conduziram experimentos com um circuito elétrico, observando tunelamento quântico e níveis de energia quantizados em um sistema grande o suficiente para ser segurado na mão”, afirmou a organização em um comunicado à imprensa.

As leis da mecânica quântica permitem que uma partícula atravesse uma barreira de energia, um fenômeno conhecido como tunelamento. Isso ocorre devido à natureza probabilística dos processos quânticos: com alguma probabilidade, uma partícula se encontrará fora do poço de potencial, mesmo que a física clássica a proíba. No nível macroscópico, tais processos estão subjacentes, por exemplo, ao brilho do Sol ou à geração de calor em materiais radioativos. No entanto, reproduzir tais processos em laboratório tem sido extremamente difícil há muito tempo — e, no entanto, isso é essencial para a criação de sensores quânticos, transistores e outros elementos de tecnologias futuras.

Em 1984-1985, Clarke, Devore e Martinis conduziram uma série de experimentos com um circuito eletrônico feito de supercondutores — materiais que conduzem corrente sem resistência. Esses componentes foram separados por uma fina camada de isolante, formando uma junção de Josephson.

Após refinar o projeto e medir com precisão todas as suas propriedades, os pesquisadores conseguiram controlar os processos no sistema e observar os efeitos quânticos durante a passagem da corrente. Todo o circuito se comportou como uma única “partícula” que poderia literalmente ser segurada na mão — e, ainda assim, exibiu tunelamento quântico e níveis discretos de energia, totalmente consistentes com a teoria da mecânica quântica.

“Transistores em microchips modernos são apenas um exemplo das tecnologias quânticas que já estão por toda parte. O Prêmio Nobel de Física deste ano abre caminho para a próxima geração de soluções quânticas — da criptografia quântica a computadores e sensores quânticos”, conclui o comitê.