Detectan comportamiento cuántico en los virus

El extraño mundo de la mecánica cuántica describe el comportamiento extraño, a menudo contradictorio, de los pequeños objetos inanimados tales como átomos. Los investigadores ya han empezado a buscar maneras de detectar las propiedades cuánticas en entidades más complejas y grandes, posiblemente inclusive organismos vivos.

Un grupo de investigación alemano-español, dividido entre el Instituto Max Planck para Óptica Cuántica (Garching, Alemania) y el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO, Barcelona, España), está utilizando los principios de un experimento pensado, icónico, de mecánica cuántica - el gato superposicionado de Schrödinger - para demostrar las propiedades cuánticas de los objetos compuestos de hasta mil millones de átomos, tal vez incluyendo el virus de la gripe.

Una nueva investigación publicada el 11 de marzo de 2010, en la revista New Journal of Physics describe la construcción de un experimento para demostrar los estados de superposición en estos objetos de mayor tamaño. La óptica cuántica es un campo bien ensayado en el proceso de detección de las propiedades cuánticas de los átomos individuales y algunas moléculas pequeñas, pero el nivel en que estos investigadores quieren trabajar, no tiene precedentes.

Cuando los físicos tratan de averiguar con precisión cómo se comportan los más pequeños componentes de la materia y la energía, emergen patrones confusos de su capacidad para hacer dos cosas a la vez (conocido como estar en un estado de superposición), y de su conexión "espeluznante" (denominado enredo) con sus hermanos subatómicos físicamente distantes.

Es la capacidad de estos objetos para hacer dos cosas a la vez lo que el Dr. Oriol Romero-Isart y sus colaboradores se están preparando para investigar. Con esta nueva técnica, los investigadores sugieren que los virus son un tipo de objeto que pueda ser sondeado. Aunque especulativamente, los investigadores esperan que su técnica podría ofrecer una forma de abordar experimentalmente interrogantes como el papel de la vida y la conciencia, en la mecánica cuántica.

Para poner a prueba a los estados de superposición, el experimento consiste en sintonizar finamente láseres para capturar objetos de mayor tamaño, como los virus en una "cavidad óptica” (un espacio muy pequeño), otro láser para frenar el objeto (y colocarlo en lo que la mecánica cuántica llama un "estado fundamental") y luego agregar un fotón en un estado cuántico específico al láser para hacer que se coloque en superposición

Los investigadores concluyeron: "Esperamos que este sistema, además de ofrecer una nueva tecnología cuántica, nos permitirá poner a prueba la mecánica cuántica en escalas más grandes, mediante la preparación superposiciones macroscópicas de los objetos en la nano y microescala. Esto podría permitirnos utilizar microorganismos más complejos, y así demostrar el principio de superposición cuántica en organismos vivos realizando experimentos de óptica cuántica con ellos”.

Enlaces relacionados:

Max Planck Institute for Quantum Optics
Institute of Photonic Sciences