Galáxias do Conhecimento
18/10/2025

Ganhadores do Prêmio Nobel de Física 2025 comprovam: efeitos quânticos podem emergir no mundo macroscópico!

O paradigma tradicional na comunidade científica costuma apresentar a Física Quântica como uma teoria restrita ao domínio subatômico. Contudo, experimentos realizados pelos laureados com o Prêmio Nobel de Física de 2025 mostram que esse limite é mais tênue do que se imaginava.

Circuito eletrônico supercondutor

O experimento premiado baseia-se em um circuito eletrônico supercondutor, conhecido como junção de Josephson, no qual uma corrente flui entre dois supercondutores separados por uma fina camada isolante, revelando efeitos quânticos mensuráveis. [Imagem gerada com auxílio de IA]


Símbolo da Física

Quem são os laureados?

Clarke, Devoret & Martinis

Os Nobéis de Física 2025 foram anunciados no último dia 7 de outubro pela Real Academia Sueca de Ciências, e os três cientistas que dividiram igualmente o prêmio atuam em instituições americanas:

  • John Clarke (n. 1942) - físico britânico e professor emérito da Universidade da Califórnia em Berkeley, EUA. [Foto (esquerda): Universidade da Califórnia em Berkeley, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons]
  • Michel Henri Devoret (n. 1953) - físico francês, com afiliações à Universidade de Yale (EUA) e à Universidade da Califórnia em Santa Bárbara (EUA). [Foto (meio): Fdevoret-lp, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons]
  • John Matthew Martinis (n. 1958) - físico americano, professor da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, EUA. [Foto (direita): David Orban, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons]

Eles receberam o prêmio "pela descoberta do tunelamento quântico macroscópico e da quantização de energia em um circuito elétrico".


As descobertas

Nos anos de 1984 e 1985, os três pesquisadores projetaram e executaram experimentos com um circuito supercondutor integrado em um chip de aproximadamente 1 cm de tamanho. No circuito, duas regiões supercondutoras eram separadas por uma fina camada isolante - formando uma estrutura conhecida como junção Josephson (Josephson junction).

Em condições de baixíssima temperatura e controle experimental rigoroso, o sistema apresentou dois sinais característicos da Mecânica Quântica:

  • Tunelamento quântico macroscópico - o circuito "escapa" de um estado aparentemente estável (de tensão zero) por meio de um processo análogo à passagem através de uma barreira de energia, apesar de o sistema ser composto por muitos pares de elétrons agindo coletivamente.
  • Quantização de energia - o sistema demonstrou que somente certos níveis discretos de energia são possíveis, com transições entre níveis bem definidos, e não uma variação contínua.

Esses resultados evidenciam que sistemas macroscópicos - suficientemente grandes para ser manipulados como chips - podem manifestar propriedades tipicamente quânticas. Em outras palavras, efeitos quânticos não estão restritos ao domínio de átomos isolados ou partículas individuais, mas podem emergir em sistemas coletivos sob condições apropriadas.

Por que isso é relevante?

A descoberta ressoa como um marco no entendimento da fronteira entre o clássico e o quântico. Ela indica que, sob circunstâncias adequadas (como supercondutividade, coerência e baixíssima dissipação), as leis da Física Quântica podem predominar mesmo em escalas maiores do que tradicionalmente se acreditava.

Além disso, há implicações práticas promissoras. Segundo as divulgações do Prêmio Nobel, essas descobertas podem abrir caminho para a próxima geração de tecnologias quânticas - incluindo computadores quânticos, criptografia quântica e sensores ultraeficientes.

Como ressaltado por comunicados oficiais, "a mecânica quântica é a base de toda a tecnologia digital moderna" - e os testes em escalas macroscópicas fortalecem essa base, ampliando nossa confiança de que os princípios quânticos são robustos além do nível atômico.

Hoje, muitos dispositivos que usamos - celulares, GPS, lasers, imagens por ressonância magnética, etc. - dependem de efeitos quânticos em seus componentes básicos. A nova face desses avanços pode se manifestar em futuras aplicações ainda mais potentes. No horizonte estão plataformas quânticas aprimoradas baseadas nessas descobertas, com potencial de revolucionar áreas como computação, comunicação e sensoriamento.


★ Edição: Mauro Mauler - Artigo publicado em 19/10/2025.

★ Referências:

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