By Kernel Creativo 
Octubre 8, 2026 Si lanzas una pelota contra una pared, rebotará siempre, a menos que tenga energía suficiente para pasar por encima. En el mundo cuántico, las cosas son distintas: una partícula puede aparecer al otro lado de una barrera que no tiene energía para superar. A este efecto se le llama tunelamiento cuántico, y es fundamental para la vida y la tecnología.
En mecánica cuántica, una partícula se describe mediante una función de onda que indica la probabilidad de encontrarla en cada lugar. Cuando la onda llega a una barrera, no se detiene en seco: decae exponencialmente dentro de ella. Si la barrera es lo suficientemente delgada, la función de onda no se ha anulado del todo al llegar al otro lado, y existe una probabilidad pequeña pero real de encontrar la partícula allí.
La probabilidad de atravesar depende de forma muy sensible del grosor y la altura de la barrera, y de la masa de la partícula. Para un electrón y una barrera de pocos átomos, el efecto es considerable. Para una pelota y una pared, es tan ridículamente pequeño que nunca se observa en la práctica, lo que explica por qué no lo vemos en la vida diaria.
En el núcleo del Sol, los protones se repelen por su carga eléctrica y, con las temperaturas disponibles, casi ninguno tiene energía suficiente para vencer esa repulsión y fusionarse. El tunelamiento permite que una fracción lo logre, lo cual basta para mantener la fusión nuclear durante miles de millones de años. Sin este efecto, el Sol no brillaría como lo hace.
En 1928, George Gamow explicó la desintegración alfa con este mecanismo. Una partícula alfa dentro de un núcleo está atrapada por una barrera de energía, pero puede escapar atravesándola. Esto explica por qué algunos núcleos tienen vidas medias de milisegundos y otros de miles de millones de años: una pequeña diferencia en la barrera produce un cambio enorme en la probabilidad.
El microscopio de efecto túnel acerca una punta extremadamente fina a una superficie y mide una corriente eléctrica que pasa por tunelamiento. Como esta corriente cambia drásticamente con la distancia, permite obtener imágenes a escala atómica. Las memorias flash de los teléfonos y de las unidades de estado sólido guardan datos haciendo que los electrones atraviesen una capa aislante. Los diodos túnel y algunos sensores también aprovechan el efecto.
Cuando los transistores se hacen tan pequeños que sus aislantes miden unos pocos átomos, los electrones comienzan a atravesarlos sin permiso, generando fugas de corriente y calor. Es uno de los desafíos que enfrenta la miniaturización de los procesadores.
Algunos investigadores estudian si el túnel de electrones y protones interviene en procesos biológicos, como ciertas reacciones de las enzimas. Es un campo activo y todavía con muchas preguntas abiertas.
Una pregunta fascinante es cuánto tiempo tarda una partícula en atravesar una barrera. Los experimentos con fotones y átomos fríos han intentado medirlo, con resultados que generan debate. Aunque a veces parezca que el cruce es más rápido que la luz, no se transmite información de forma superlumínica, por lo que no hay contradicción con la relatividad.
Ciertos dispositivos de computación cuántica, llamados recocidos cuánticos, aprovechan el tunelamiento para explorar problemas de optimización. En lugar de escalar una colina de energía para salir de una solución mediocre, el sistema puede atravesarla, lo que en algunos casos le permite encontrar mejores soluciones.
El tunelamiento cuántico muestra que la naturaleza no se ajusta a nuestras intuiciones cotidianas. Gracias a él brilla el Sol, funcionan los dispositivos electrónicos y podemos observar átomos individuales.
