Virus en superposicion cuántica
Posted by Carlos en septiembre 9, 2009
Ya hemos hablado en más de una ocasión del conspicuo experimento mental del gato de Schrödinger, ejemplo paradigmático de los quebraderos de cabeza que conlleva tener objetos macroscópicos en estados de superposición cuántica, tanto más si estos objetos son seres vivos. Aunque este experimento da mucho juego, el análisis del mismo ha sido básicamente un ejercicio conceptual. Al menos hasta el momento, ya que en los últimos tiempos se están poniendo las bases para llegar a analizar de manera práctica las implicaciones de este tipo de experimentos. La clave de esto está en el área de la denominada optomecánica cuántica de cavidades.
NCCR Quantum Photonics
Imaginemos una microcavidad de apenas unas pocas micras de espesor y cuyas paredes internas son reflectantes. Si un haz de luz coherente empieza a rebotar en el interior de dicha cavidad se empezarán a producir interferencias, y determinadas longitudes de onda se verán reforzadas dependiendo de la frecuencia de resonancia de la cavidad. La presión de radiación resultante puede ejercer un impulso mecánico sobre un dispositivo apropiado. Si el dispositivo se diseña de manera adecuada, el objeto mecánico puede a su vez modificar la frecuencia de resonancia y por consiguiente la presión de radiación, eventualmente dando lugar a un acoplamiento optomecánico. Los esfuerzos de los investigadores se centran en alcanzar el estado estacionario del movimiento mecánico.
Oriol Romero-Isart et al. - arXiv:0909.1469
Lo relevante de lo anterior es que es posible diseñar un experimento en el que el dispositivo mecánico es un objeto dieléctrico levitando dentro de la cavidad. Al no tener unión a otros objetos mecánicos, se supone que debería ser más fácil llegar al estado estacionario, y luego hacer que el movimiento del centro de masas del objeto esté en estado de superposición cuántica. El toque final lo proponen investigadores españoles y alemanes en un trabajo que acaba de aparecer en arxiv. El título del mismo es
y en el sugieren el uso de virus en un experimento como el descrito. El virus de la gripe común -por ejemplo- tiene un tamaño de unos 100 nm, comparable a las longitudes de onda de los láseres considerados en los experimentos. Más aún, los virus tienen una gran resistencia a las condiciones de vacío necesarias para el experimento, tienen propiedades dieléctricas, y ofrecen una ventana de transparencia a los haces de luz que evita el calentamiento del sistema.
Oriol Romero-Isart et al. - arXiv:0909.1469
Yendo un paso más allá, el experimento podría llegar a realizarse en el futuro con tardígrados, los famosos osos de agua que ocuparon un lugar destacado en los medios debido a su resistencia a las condiciones de vacío. Según los autores del trabajo este tipo de experimentos constituirán un primer paso para la compresión de cuestiones fundamentales tales como el rol de la consciencia en la mecánica cuántica.
4 respuestas to “Virus en superposicion cuántica”
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La Singularidad Desnuda 
panta said
Esto del ‘rol de la consciencia’ en mecánica cuántica ¿cómo lo justifican estos sres.?: de la clásica idea del observador que influye en experimento – que nunca me podré creer – o bien de la idea de Penrose acerca de los estados coherentes y la consciencia – que es preciosa como ciencia ficción –
Saludos
Carlos said
No aclaran casi nada sobre esto en el paper, aunque apuntan a un trabajo de Christoph Simon: Conscious observers clarify many worlds (arXiv:0908.0322v1). La idea parece ser ver si un sujeto sometido a un hipotético experimento análogo a éste podría tener sus patrones de actividad neuronal -y por lo tanto su consciencia- en superposición cuántica.
emulenews said
Ante este tipo de propuestas siempre surge la misma pregunta: ¿los virus están vivos? Sin la maquinaria de reproducción celular de sus huéspedes son incapaces de reproducirse. ¿Qué diferencia a un virus de un cristal de proteínas hueco que contiene ácidos nucléicos en su interior? Aún así, cuando se logre con virus, pensaremos que será factible con arqueobacterias, procariotas, eucariotas, y quizás seres pluricelulares… Este tipo de experimentos tienen algo mágico: nos hablan de una «terra incognita,» la transición entre lo clásico y lo cuántico.
Carlos said
Exactamente, a mí me asaltó la misma cuestión en relación a los virus. Los autores dicen explícitamente que son «los seres vivos más pequeños», pero la cosa no está tan clara. En cualquier caso está bien eso de usar un organismo en la frontera de lo vivo/no-vivo para estudiar la frontera entre lo clásico y lo cuántico ;-).