O prémio Nobel da física foi este ano atribuído pela Real Academia Sueca das Ciências a três cientistas: John Clarke, Michael Devoret e John Martinis. A distinção reconhece a importância das descobertas alcançadas pelos cientistas britânico, francês e americano, numa série de experiências com circuitos elétricos, onde conseguiram demonstrar “tanto o efeito túnel da mecânica quântica, quanto níveis de energia quantizados num sistema grande o suficiente para caber na mão”.

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Em comunicado, a Academia sueca explica que o sistema elétrico supercondutor usado “conseguia passar de um estado para outro, como se atravessasse uma parede. Também demonstraram que o sistema absorvia e emitia energia em doses de tamanhos específicos, tal como previsto pela mecânica quântica”.

Prémio Nobel da fisica 2025
Prémio Nobel da fisica 2025 créditos: Real Academia Sueca

O juri do prémio centenário também sublinha que “o Prémio Nobel de Física deste ano proporcionou oportunidades para o desenvolvimento da próxima geração de tecnologia quântica, incluindo criptografia quântica, computadores quânticos e sensores quânticos."

As experiências dos cientistas

A mecânica quântica descreve propriedades que são significativas numa escala que envolve partículas individuais. Na física quântica, esses fenómenos são chamados de microscópicos, mesmo quando são tão pequenos que não podem ser vistos num microscópio óptico.

Já os fenómenos macroscópicos consistem num grande número de partículas. Um exemplo partilhado nos comunicado dos prémios explica que, por exemplo, uma bola comum é composta por uma quantidade astronómica de moléculas e não tem efeitos da mecânica quântica. Se for atirada contra uma parede, ressalta de volta. Já uma única partícula pode ser capaz de atravessar diretamente uma barreira no seu mundo microscópico e aparecer do outro lado. A este fenómeno é chamado efeito túnel.

As experiências realizadas pelos cientistas premiados entre 1984 e 1985 demonstraram que o efeito túnel afinal pode ser observado em escala macroscópica, envolvendo muitas partículas.

Efeito tunel na mecânica quantica - Nobel da fisica 2025
Efeito tunel na mecânica quantica - Nobel da fisica 2025 créditos: Real Academia Sueca

Isso foi conseguido recorrendo a um circuito elétrico construído com dois supercondutores, componentes que podem conduzir corrente sem uma resistência elétrica. Os dois supercondutores foram separados com uma camada fina de material que não conduzia nenhuma corrente. Verifou-se que é possível controlar e investigar um fenómeno em que todas as partículas carregadas no supercondutor se comportavam em uníssono, como se fossem uma única partícula que preenchia todo o circuito.

“Este sistema semelhante a uma partícula fica preso num estado em que a corrente flui sem qualquer tensão – um estado do qual não tem energia suficiente para escapar”, explica-se e “mostra o seu caráter quântico ao usar o efeito túnel para escapar do estado de tensão zero, gerando uma tensão elétrica”. A experiência também demonstrou que o sistema é quantizado, porque só absorve ou emite energia em quantidades específicas.

O Prémio Nobel da Física tem um valor moentário de 11 milhões de coroas suecas ( 1 milhão de euros). A distinção entregue em 2025 é a 119ª desde que o prémio começou a ser distribuído em 1901.

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