Tunnel quantistico e quantizzazione dell’energia: il Premio Nobel per la Fisica 2025 a Clarke, Devoret e Martinis

A John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis il Premio Nobel per la Fisica del 2025, per “la scoperta dell’effetto di tunnel quantistico macroscopico e della quantizzazione dell’energia in un circuito elettrico”. Con i loro studi, i premiati hanno osservato in particolare questi due fenomeni della meccanica quantistica e quanto può essere grande un sistema che mostra effetti quantistici: come per esempio il circuito elettrico più o meno delle dimensioni del palmo di una mano che hanno costruito.

Clarke, Devoret e Martinis hanno infatti realizzato un esperimento utilizzando un circuito elettrico superconduttore. “Una delle principali questioni della fisica è la dimensione massima di un sistema in grado di dimostrare effetti di meccanica quantistica. I vincitori del premio per la fisica del 2025 hanno condotto esperimenti con un circuito elettrico in cui hanno dimostrato sia l’effetto tunnel quantistico sia i livelli di energia quantizzati in un sistema sufficientemente grande da poter essere tenuto in mano. I transistor nei microchip dei computer sono un esempio della tecnologia quantistica ormai consolidata che ci circonda. Il Premio Nobel 2025 in Fisica ha offerto opportunità per lo sviluppo della prossima generazione di tecnologia quantistica, tra cui crittografia quantistica, computer quantistici e sensori quantistici”, si legge in una nota.

Per tunneling quantistico si intende la capacità di attraversare barriere energetiche impossibili da superare per la fisica classica. “Quando lanci una palla contro un muro, puoi star certo che rimbalzerà verso di te. Rimarreste estremamente sorpresi se la palla apparisse improvvisamente dall’altra parte del muro. In meccanica quantistica questo tipo di fenomeno è chiamato effetto tunnel ed è esattamente il tipo di fenomeno che gli è valso la reputazione di essere bizzarro e poco intuitivo”.

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The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the 2025 #NobelPrize in Physics to John Clarke, Michel H. Devoret and John M. Martinis “for the discovery of macroscopic quantum mechanical tunnelling and energy quantisation in an electric circuit.” pic.twitter.com/XkDUKWbHpz

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 7, 2025

“I vincitori del premio Premio Nobel 2025 per la fisica John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis hanno utilizzato una serie di esperimenti per dimostrare che le bizzarre proprietà del mondo quantistico possono essere concretizzate in un sistema abbastanza grande da essere tenuto in mano. Il loro sistema elettrico superconduttore potrebbe passare da uno stato all’altro tramite effetto tunnel, come se attraversasse direttamente un muro. Hanno anche dimostrato che il sistema assorbe ed emette energia in dosi di dimensioni specifiche, proprio come previsto dalla meccanica quantistica”.

Quello di questa mattina era il secondo appuntamento con i premi dell’Accademia di Svezia, dopo il premio alla Medicina conferito ieri a Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell e Shimon Sakaguchi per i loro studi sul sistema immunitario. Si continuerà con i premi per la Chimica mercoledì, per la Letteratura giovedì, per la Pace venerdì. Il 13 ottobre l’ultimo Premio, all’Economia. A ogni vincitore viene conferito un assegno da 11 milioni di corone svedesi, circa un milione di euro, e un diploma.