¿Brújula animal cuántica?

Un grupo de físicos sugiere que el entrelazamiento cuántico puede jugar un papel en la orientación magnética de ciertos animales y dicen cómo ponerlo a prueba.

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lgunos animales poseen la habilidad de sentir el campo magnético, algo que les permite orientarse en sus viajes migratorios. A esta habilidad se le denomina magneto-recepción y ha sido observada en una amplia gama de animales que incluye pájaros, insectos, tortugas, tiburones, langostas marinas, vacas, hongos e incluso bacterias. Sin embargo, los científicos no han sido capaces de comprender del todo los mecanismos responsables de esta capacidad.

Hans Briegel, de la Universidad de Innsbruck, y sus colaboradores han investigado el papel que las interacciones mecánico-cuánticas juegan en la magneto-recepción. Según cuentan en Physical Review Letters se puede mostrar que determinados aspectos de la Mecánica Cuántica (MC) intervienen en la brújula interna de estos animales y que quizás también controle otros aspectos biológicos.

Según estos físicos, su estudio demuestra que el entrelazamiento cuántico no solamente puede observarse en sistemas de laboratorio altamente aislados y controlados, sino que se da en procesos sistemas biológicos relevantes. Específicamente, estos investigadores han podido describir la ruta de cómo puede investigarse experimentalmente este principio en la brújula química de los animales.

Hay principalmente dos hipótesis de cómo funciona la magneto-recepción. Una de ellas, sobre la que han trabajado estos físicos y denominada de "pareja de radicales", dice que los receptores magnéticos en los ojos de los animales son activados por fotones para producir radicales libres. Cada radical tiene un electrón desapareado y los spines de estos electrones de un par de estos radicales estarían cuánticamente correlacionados. La interacción entre radicales libres y el campo magnético circundante produce diferentes modos en los que esta correlación se puede dar, permitiendo así al animal sentir el campo magnético.

Una de las cosas que este grupo de investigadores quería saber era si los electrones de los radicales libres necesitaban estar correlacionados cuánticamente o si una explicación clásica era suficiente para dilucidar el fenómeno. En sus cálculos encontraron que la respuesta dependía fuertemente de la vida media de los radicales libres. Si la vida de éstos era corta, el entrelazamiento cuántico podría jugar un papel. Por el otro lado, si no era así, bastaba la explicación clásica, como en el caso de la magneto-recepción del petirrojo europeo.

No se está seguro del tipo de moléculas implicadas en el mecanismo de pares de radicales libres en las brújulas internas de los animales, así que la cuestión de si los animales usan o no entrelazamiento cuántico no está solventada. Los autores proponen cómo se daría el fenómeno varios tipos de radicales. Sin embargo, estos investigadores sugieren que se podrían realizar una serie de experimentos con el estado actual del arte en experimentación en MC para saber más sobre los mecanismos implicados en la magneto-recepción animal.

Así por ejemplo, la aplicación especial de determinados pulsos de campos magnéticos podría permitir observar cómo los efectos cuánticos afectan a la orientación del animal.

Obviamente se necesita trabajar más sobre el asunto, pues no han demostrado que la correlación cuántica se dé en esta habilidad, sino que es posible y cómo demostrarlo. Es decir, ciencia en estado puro.