Entrelazamiento cuántico en la fotosíntesis

Publicado el Jueves, 28 de mayo de 2009 por MiGUi en Física
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Publican en Arxivblog una entrada sobre un curioso paper titulado Quantum Entanglement in Photosynthetic Light Harvesting Complexes (arxiv.org/abs/0905.3787) que traduzco, a mi manera como siempre, a continuación. Vaya por delante que se hacen afirmaciones bastante cuestionables y que hay que tratarlo como lo que es: una propuesta.

Los físicos están entusiasmados con el entrelazamiento, un extraño fenómeno cuántico en el cual distintos objetos comparten la misma existencia con independencia de la distancia que los separe. Pero en la búsqueda de estudiar y poder explotar de alguna manera el entrelazamiento para el procesamiento de la información se han dado cuenta de que es muy frágil y que se pierde con facilidad. Y esta fragilidad pone un límite muy claro a la aplicación práctica del entrelazamiento.

Pero una nueva faceta más robusta del entrelazamiento parece comenzar a emerger en otro tipo de experimentos. Por ejemplo, unos físicos han encontrado recientemente huellas del entrelazamiento en algunos materiales a bajas temperaturas.. Esto tiene implicaciones muy fuertes en sistemas biológicos: si el entrelazamiento es más resistente de lo que pensamos, ¿qué papel juega en los seres vivos?

Ahora se empieza a averiguar. En la primera cuantificación rigurosa del entrelazamiento en un sistema biológico, la respuesta empieza a surgir. Investigadores de varias instituciones en Berkeley, California han demostrado que algunas moléculas que toman parte en el proceso de fotosíntesis pueden permanecer entrelazadas incluso a temperatura ambiente atmosférica.

La evidencia procede del estudio detallado de la luz de algunas moléculas fotosensibles llamadas cromóforas que recolectan la luz en la fotosíntesis.

Varios estudios han mostrado que los cromóforos pueden compartir estados electrónicos coherentes y deslocalizados. K. Birgitta Whaley del Berkeley Center for Quantum Information and Computation y sus colegas dicen que esto únicamente puede ocurrir si los cromóforos están entrelazados cuánticamente.

Dicen que las moléculas no parecen estar aprovechándose de ello, simplemente es una consecuencia de la coherencia en los estados electrónicos.

Esto es una afirmación muy importante, y de todos modos yace en una evidencia experimental. Será imprescindible confirmar la idea antes de admitirla definitivamente.

Si esto es correcto, el descubrimiento tiene grandes implicaciones. Para empezar, los biólogos podrían conseguir medidas mucho más precisas de qué ocurre dentro de las moléculas durante la fotosíntesis utilizando diversas técnicas de metrología cuántica que los físicos han desarrollado.

Más interesante es aún la posibilidad de que esas moléculas puedan llegar a usarse para procesar información a temperatura ambiente. ¡Imaginen ordenadores cuánticos fotosintéticos!

Y más aún, la pregunta que Whaley y compañía no quieren contestar es si de verdad el entrelazamiento tiene algún papel en la fotosíntesis ¿lo tendrá en otro tipo de procesos biológicos? ¿Existirá algún órgano en el cual el entrelazamiento pudiera resultar útil?

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Trackbacks/Pingbacks a esta entrada:
    1. Gerardo dice:

      La noticia es muy interesante, habrá que seguir el tema con detenimiento. Sólo una pequeña puntualización: el concepto de cromóforo es más amplio que el moléculas fotosensibles que recolectan luz para la fotosíntesis. Esas moléculas son cromóforas, pero hay muchas otras relacionadas con funciones como la visión o la regulación de ciclos. Y aunque realmente si leemos con detenimiento el post se puede ver que no se dice que todos los cromóforos sean moléculas fotosintéticas, creo que con una lectura no muy profunda podría dar esa impresión.

    2. Carlos Reyes dice:

      Es muy interesante este estudio, ya que esto podrìa esplicar toda una amplia gama de acontecimientos en el seno de las cèlulas que hasta ahora no se tienen.