L'Effetto Tunnel Quantistico

L’effetto tunnel (o tunneling quantistico) è un fenomeno della meccanica quantistica in cui una particella ha una certa probabilità di attraversare una barriera di potenziale che, secondo la fisica classica, sarebbe impossibile da superare.

In altre parole:
immagina una pallina che rotola verso una collina. Se non ha abbastanza energia, secondo la fisica classica si fermerà e tornerà indietro.
Nel mondo quantistico, invece, la “pallina” (cioè una particella come un elettrone) può “tunnelizzare” attraverso la collina e comparire dall’altra parte, anche senza energia sufficiente per superarla.
Questo accade perché, nella meccanica quantistica, le particelle non sono puntiformi, ma descritte da onde di probabilità: una piccola parte di quest’onda può estendersi oltre la barriera, rendendo possibile la comparsa dall’altro lato.

⚛️ Esempi reali di effetto tunnel

Fusione nucleare nel Sole: i protoni nel nucleo solare non avrebbero abbastanza energia per fondersi secondo la fisica classica, ma lo fanno grazie al tunneling.

Microscopio a effetto tunnel (STM): sfrutta il tunneling degli elettroni per “leggere” le superfici atomo per atomo.

Diodi tunnel e transistor quantistici: usano il fenomeno per creare dispositivi elettronici ultra-veloci.

🧠 Il Nobel 2025

Il Premio Nobel per la Fisica 2025 a John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis riconosce proprio la dimostrazione che l’effetto tunnel può manifestarsi anche in circuiti elettrici macroscopici — cioè in oggetti molto più grandi di singole particelle, come i circuiti superconduttori usati nei qubit dei computer quantistici.
Questo mostra che la quantistica non è più confinata al mondo microscopico, ma può emergere anche nel nostro mondo “visibile”.