What does the 2025 Nobel Prize in Physics mean for the future?/¿Qué significa el Premio Nobel de Física 2025 para el futuro?
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The Nobel Prizes for the year 2025 have recently been awarded. In the physics section, the winners are: John Clarke, Michel H. Devoret and John M. Martinis for the discovery of macroscopic quantum tunneling and the quantization of energy in an electrical circuit, demonstrating that quantum effects, traditionally observed in tiny systems such as atoms or electrons, can also manifest themselves in systems as large as an electrical circuit that fits in the palm of the hand.
Recientemente han sido otorgados los Premios Nobel correspondientes al año 2025. En el apartado de física los galardonados han sido: John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis por el descubrimiento del túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico, demostrando que los efectos cuánticos, tradicionalmente observados en sistemas diminutos como átomos o electrones, pueden manifestarse también en sistemas tan grandes como un circuito eléctrico que cabe en la palma de la mano.
In the classical world, if a particle encounters a barrier higher than its energy, it should bounce off and not pass through. However, in quantum mechanics, the particle has a certain probability of "appearing" to pass through the barrier, as if "tunneling" through it, due to its wave nature and the way its wave function is described. Tunneling explains phenomena such as alpha decay in atomic nuclei and nuclear fusion in stars, and has technological applications such as the scanning tunneling microscope (STM), which allows individual atoms to be seen.
En el mundo clásico, si una partícula se encuentra con una barrera más alta que su energía, debería rebotar y no pasar al otro lado. Sin embargo, en mecánica cuántica, la partícula tiene cierta probabilidad de "aparecer" atravesando la barrera, como si "tuneleara" por ella, debido a su naturaleza ondulatoria y a la forma en que se describe su función de onda. El efecto túnel explica fenómenos como la desintegración alfa en núcleos atómicos y la fusión nuclear en estrellas y tiene aplicaciones tecnológicas como el microscopio de efecto túnel (STM), que permite ver átomos individuales.
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Clarke, Devoret, and Martinis demonstrated that this phenomenon not only occurs with atoms and subatomic particles but can also occur in a chip-scale superconducting electrical circuit. In their experiments, electrons, which collectively behaved as a single "quantum entity" due to superconductivity, were able to "tunnel" through an insulating barrier. This meant that a system composed of billions of particles behaved according to the laws of quantum physics.
Clarke, Devoret y Martinis demostraron que este fenómeno no solo sucede con átomos y partículas subatómicas sino que puede ocurrir en un circuito eléctrico superconductor a escala de chip. En sus experimentos, los electrones, que se comportaban colectivamente como una sola "entidad cuántica" debido a la superconductividad, lograron "tunelizar" a través de una barrera aislante. Esto significó que un sistema compuesto por miles de millones de partículas se comportaba de acuerdo con las leyes de la física cuántica.
They also demonstrated that this macroscopic system could only absorb or emit energy in discrete (or quantized) amounts, a fundamental principle of quantum mechanics. This work was crucial because it extended the limits of quantum mechanics and laid the groundwork for the development of the next generation of quantum technology. But how does this benefit us ordinary humans? It's not just abstract theory; this work is the foundation for technologies that are transforming our daily lives and hold much more promise.
Del mismo modo también demostraron que este sistema macroscópico solo podía absorber o emitir energía en cantidades discretas (o cuantizadas), un principio fundamental de la mecánica cuántica. Este trabajo fue crucial porque extendió los límites de la mecánica cuántica y sentó las bases para el desarrollo de la próxima generación de tecnología cuántica. Pero, ¿cómo nos beneficia esto a los humanos comunes? Pues no se trata solamente de teoría abstracta; este trabajo es el cimiento de tecnologías que están transformando nuestra vida diaria y prometen mucho más.
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Among its most immediate applications is quantum computing. These experiments with Josephson junctions (a type of superconducting circuit) made it possible to manipulate qubits in a stable manner, which is key to building real quantum computers, not just prototypes, that are millions of times more powerful. Regarding quantum cryptography, it will enable the development of ultra-secure communication systems. It is also key to nuclear fusion, the process that generates energy from the sun and is being researched to obtain new clean energy sources on Earth.
Entre sus aplicaciones más inmediatas está la computación cuántica, estos experimentos con uniones de Josephson (un tipo de circuito superconductor) permitieron manipular qubits de forma estable, lo que es clave para construir computadoras cuánticas reales, no solo prototipos, millones de veces más potentes. En lo que se refiere a la criptografía cuántica, permitirá el desarrollo de sistemas de comunicación ultraseguros. También es clave para la fusión nuclear, el proceso que genera la energía del sol y que se investiga para obtener nuevas fuentes energéticas limpias en la Tierra.
In the medical field, this could lead to more sensitive MRI scanners for early cancer detection, or implants that monitor the heart in real time. In everyday life, sensors could be manufactured that would improve GPS navigation (more accurate in dense cities) or detect earthquakes minutes in advance. Although the discovery was made decades ago, its impact is now being realized in several areas. In short, this award is not just a tribute to geniuses; it's an investment in a future where quantum physics moves out of the laboratory and into our everyday lives.
En el campo de la medicina, esto podría llevar a escáneres MRI más sensibles para detectar cáncer temprano, o implantes que monitoricen el corazón en tiempo real. En el día a día, podrían fabricarse sensores que mejorarían la navegación GPS (más precisa en ciudades densas) o la detección de terremotos con minutos de antelación. Aunque el descubrimiento se realizó hace décadas, su impacto se está materializando ahora en varias áreas. En resumen, este premio no es solo un aplauso a genios; es una inversión en un futuro donde la física cuántica sale del laboratorio y entra en nuestras vidas cotidianas.
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https://timesofindia.indiatimes.com/education/news/meet-the-nobel-2025-laureates-in-physics-where-they-studied-and-how-their-research-shaped-quantum-science/articleshow/124361344.cms