Nobel per la Fisica 2025 e effetto tunnel quantistico. La Royal Swedish Academy of Sciences ha appena annunciato i nomi degli scienziati cui è andato il massimo riconoscimento del settore: si tratta di John Clarke, della University of California, Berkeley, Michel H. Devoret, della Yale University e University of California, Santa Barbara, e John M. Martinis, della University of California, Santa Barbara. Soggetto del premio Nobel di quest’anno è la meccanica quantistica, e in particolare l’osservazione a livello macroscopico di alcuni dei suoi fenomeni più bizzarri e controintuitivi, tra cui il cosiddetto effetto tunnel. L’onorificenza arriva in riconoscimento di una serie di scoperte ed esperimenti che, oltre a migliorare la nostra comprensione del confine tra il mondo microscopico, nel quale vigono per l’appunto le leggi della meccanica quantistica, e il mondo macroscopico, hanno anche aperto la strada a numerosissime applicazioni in diversi settori, tra cui lo sviluppo e il perfezionamento dei chip alla base dei processori quantistici dei computer del futuro.
L’effetto tunnel e la quantizzazione dell’energia
Il premio è stato conferito “per la scoperta dell’effetto tunnel quantistico macroscopico e della quantizzazione dell’energia in un circuito elettrico”. La parola chiave in questa frase è “macroscopico”: la motivazione racchiude infatti una delle conquiste sperimentali più profonde e significative della fisica moderna, e cioè la dimostrazione che le leggi controintuitive del mondo subatomico, in certe condizioni, possono manifestarsi in un sistema fisico “abbastanza grande da poter essere tenuto in mano”. Il lavoro dei Nobel per la Fisica di quest’anno affronta una questione fondamentale che ha assillato i fisici per quasi un secolo: dove finisce il dominio della meccanica quantistica e inizia quello della fisica classica, con le leggi che governano la nostra esperienza quotidiana? La loro risposta, più che delimitare un confine, ha gettato un ponte: attraverso una serie di esperimenti condotti a metà degli anni Ottanta, i tre hanno costruito un circuito elettrico superconduttore e lo hanno “costretto” a rivelare la sua natura quantistica intrinseca, osservando un intero sistema (macroscopico, per l’appunto) composto da miliardi di particelle comportarsi come un’unica entità quantistica, capace di “attraversare” una barriera energetica. È il cosiddetto effetto tunnel: con un po’ di fantasia e di semplificazione, lo si può immaginare come il “trasporto” di un oggetto da una stanza all’altra attraversando una porta chiusa. Nel mondo quantistico il fenomeno era ben noto, osservato e risaputo; osservarlo nel mondo macroscopico, invece, è stata tutt’altra storia.
