Simulación cuántica con átomos Rydberg – un experimento en París

Ah, Paris! (dígase en acento francés). Cuna de la baguette, del cabaret, y siguiendo al cabaret en orden de importancia, ahora también de un simulador cuántico simple que usa átomos de Rydberg. Así es: unos amigos de l’Institut d’Optique cerca de París acaban de publicar en la revista Nature (una de las más prestigiosas revistas científicas) un estudio en el que demuestran un simulador cuántico “básico” utilizando átomos de Rydberg.

Esquema del experimento

Esquema experimental del experimento, tomado de Labuhn et al., http://arxiv.org/abs/1509.04543

¿Qué es un simulador cuántico? En el mundillo de la física cuántica, Continue reading

Pero… ¿qué es la óptica?

La óptica es la rama de la ciencia que se encarga del estudio de la luz en todas sus formas.

Esto no quiere decir, en cualquier modo, que la óptica sea una cosa cerrada: como casi todos los ámbitos de la ciencia, tiene ramificaciones e interconexiones con otras áreas, y es bastante extraño (a menos que estés en la universidad, donde están empecinados en compartimentar todo saber) que se presente aislada, extraña al resto de materias.

Además, tampoco es posible separar completamente cada una de las ramas de la óptica a nivel histórico, pues aunque algunos avances (la óptica cuántica, por ejemplo) sean más modernos, en realidad se puede ver como si fuese un cuerpo del conocimiento al que se han hecho diversas aproximaciones.

Sin embargo, si cambiamos la manera de acercarnos al tema , casi siempre variarán las técnicas utilizadas y la clase de problemas que se pueden tratar dentro de ese marco de referencia.

La siguiente lista, lejos de ser extensiva, es un mero acercamiento a las palabras y los métodos que se utilizan en cada una de las ópticas. Si hay tiempo, escribiré sobre cada una de ellas independientemente, aunque la que más conozco (y de la que más preguntas tengo) es la óptica cuántica.

Óptica geométrica

Parte de la idea de que “La luz se transmite en linea recta”. Es la rama más antigua de la óptica, y estudia a un nivel básico, con leyes prácticamente “empíricas” la reflexión y la refracción de las ondas de luz en medios materiales.

Sirve, usualmente, cuando la longitud de onda es muy pequeña en comparación con el resto de distancias en el problema y cuando los ángulos de incidencia  a los distintos elementos que atraviesa la luz son pequeños (aproximación eikonal).

Diagrama que muestra como la luz es refractada por un contenedor esférico lleno de agua. ("De multiplicatione specierum", Roger Bacon, tomada de Wikimedia Commons)

Diagrama que muestra como la luz es refractada por un contenedor esférico lleno de agua. (“De multiplicatione specierum”, Roger Bacon, tomada de Wikimedia Commons)

 

Óptica electromagnética

Surge al estudiar las soluciones de las ecuaciones de Maxwell para el campo electromagnético (PDEs). Por ello, se trata normalmente del estudio de la propagación clásica de ondas armónicas en medios materiales.
Toma la refracción, reflexión y difracción desde el punto de vista microscópico de los materiales.  Aparecen las funciones de Green  (propagadores) al resolver las ecuaciones de Maxwell.  Tiene aplicaciones en ingeniería (telescopios, microscopios,…) , así como en optometría.

Cabe decir que una gran parte de la óptica electromagnética es el estudio de la luz como una “onda” en vez de corpúsculo. Esto ya lo hizo Newton, entre otros sitios, en su “Opticks

Una de las cosas más interesantes es la aparición de la frecuencia, la amplitud y la polarización en la descripción de las ondas. La fase resulta importante al considerar difracción, aunque también se puede ver en la reflexión y la refracción teniendo  en cuenta las condiciones de borde en las ecuaciones de Maxwell.

Birrefrigencia inducida por estrés en plástico. Las franjas coloreadas se hacen visibles cuando se ilumina la muestra con luz polarizada y se fotografía a través de un polarizador cruzado. (Imagen tomada de Wikimedia Commons. Autor:  Richard Wheeler)

Birrefrigencia inducida por estrés en plástico. Las franjas coloreadas se hacen visibles cuando se ilumina la muestra con luz polarizada y se fotografía a través de un polarizador cruzado. (Imagen tomada de Wikimedia Commons. Autor: Richard Wheeler)

Óptica estadística

Surge al considerar el campo electromagnético como algo menos “idealizado”: supone distribuciones estocásticas para el campo electromagnético y  la emisión de luz como un proceso aleatorio. Esto resulta más correcto cuando hay fenómenos en los que existe coherencia. Estudia fenómenos como la holografía o la interferometría.

La frecuencia y la fase toman un papel fundamental, y se trata de distribuciones de las que uno tiene que obtener “momentos”. La correlación entre puntos del campo EM es importante (al menos hasta segundo orden en intensidad).

Holograma de una paloma en una tarjeta Visa (tomada de la cuenta de Flickr de Dominic Alves)

Holograma de una paloma en una tarjeta Visa (tomada de la cuenta de Flickr de Dominic Alves)

Óptica cuántica
Tanto emisores como receptores tienen características que obedecen a las leyes de la física cuántica. Una de esas características fundamentales es la de la interferencia entre procesos debido a la “indistinguibilidad de las partículas”.

Se utilizan técnicas que van desde las PDEs hasta métodos algebráicos en teoría de grupos (operaciones de creación y aniquilación, momento angular, …). Tiene aplicaciones en espectroscopía, interferometría, …  Obviamente, dado que tenemos que describir la propagación en medios que están gobernados por las leyes de la física cuántica, podemos encontrar relación física atómica o con la física de estado sólido y de materia condensada.

Funciones de Wigner de un estado "squeezed"

Funciones de Wigner de un estado “squeezed”. Estos estados tienen aplicaciones en las medidas que requieren mucha precisión, o bajos niveles de luz, entre otras cosas (Imagen tomada de Wikimedia Commons, originalmente de la tesis de Gerd Breitenbach)

Almacenamiento y control de fotones ópticos

Autores: David Szwer y Hannes Busche,
Joint Quantum Centre (JQC) Durham-Newcastle, Department of Physics,
Durham University, UK.

Traducción de David Paredes

(Este artículo apareció originalmente en el blog 2Physics, y trata sobre el artículo a Maxwell et al. Phys. Rev. Lett., 110, 103001 (2013). Abstract. [versión libre en el arXiv])

Resumen:
El Procesado y la Comunicación cuánticas necesitan portadores robustos de información cuántica (qubits) y los fotones en frecuencias ópticas son candidatos idóneos: la luz se puede transmitir fácilmente utilizando tecnologías como las fibras ópticas, y casi no interactúa con otros fotones o el ambiente. Sin embargo, para procesar la información que portan se necesitan interacciones controlables entre los fotones que transportan esa información. Físicos en la universidad de Durham en el Reino Unido han combinado dos técnicas avanzadas de óptica cuántica con un sintetizador de microondas para controlar las interacciones entre fotones individuales [1,2]. Los fotones son almacenados en una nube de átomos de rubidio en forma de “polaritones Rydberg”. Gracias a que las interacciones entre ellos son de largo alcance, solamente un fotón puede ser almacenado en un volumen de unos cuantos micrones cúbicos, limitando el número total de fotones almacenados a unos tres. Las microondas manipulan los fotones mientras que están almacenados, forzándolos a interactuar en maneras cuyos detalles aún no se comprenden completamente. La habilidad para inducir interacciones al nivel de fotones únicos, y de controlarlas utilizando microondas, podría ofrecernos un nuevo punto de vista en el desarrollo de futuras tecnologías cuánticas.

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Transparencia inducida electromagnéticamente (2/2)

En la anterior entrada hemos hablado un poco de qué es la transparencia inducida electromagnéticamente (EIT) y cómo el medio se puede hacer transparente a luz resonante con frecuencia \nu_1 utilizando luz de otra frecuencia diferente \nu_2, a la que llamamos “haz de control”. Allí mencionamos que, dentro del medio, esa luz se convierte en una “onda espín”, en una excitación del medio, que depende de la intensidad del haz de control.

En esta segunda entrada, vamos a intentar responder a las siguientes preguntas: ¿Qué es una onda espín? ¿En qué modo depende la onda espín del haz de control? y, por último ¿por qué es esto tan relevante para la computación cuántica?

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Transparencia inducida electromagnéticamente (1/2)

Pongamos que tenemos una lámina de un material opaco, digamos un plástico, y que intentamos hacer pasar luz roja a través de él. Dado que es opaco, la luz no podrá pasa, así que detrás de la lámina no veremos luz roja.

Sin embargo, supongamos que ese material presenta transparencia inducida electromagnéticamente (EIT). Entonces, usando otra luz particular, digamos de color azul, podemos hacer que el material sea transparente a la luz roja: esto es, si iluminamos el material con luz roja y azul podremos ver luz roja que ha atravesado el material. Extraño, ¿no?.

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Estadística de fotones y células vivas

Un interesante descubrimiento:
Utilizando células vivas de la retina de una rana, investigadores en Singapur han sido capaces de medir la estadística de fotones utilizando para ello una célula viva de la retina de una rana (Xenopus laevis).

Celula fotorreceptora bastón
Celula fotorreceptora bastón. Son muy sensibles a la luz y, por tanto, las responsables de la visión en la oscuridad (Wikimedia Commons/Madhero88)

Los científicos extraen un bastón fotorreceptor que, cuando se expone a la luz, genera una corriente de iones . Si esta célula estuviese en un ojo, la señal producida por esta célula sería transportada y procesada por el sistema nervioso, pero en este trabajo se amplifica y se mide utilizando sistemas electrónicos.

Anteriormente, se han realizado experimentos que muestran que la sensibilidad de estas células es enorme: ¡pueden llegar a detectar un único fotón! (esta es la razón por la que son las encargadas de la visión en la oscuridad). Sin embargo, medir la estadística de la luz utilizada para hacer las medidas o bien no era de interés o bien era muy difícil de obtener (dado que utilizaban muchas células, en vez de una sola)

Usualmente, la detección de fotones se lleva a cabo en materiales como semiconductores (fotodiodos), superconductores (SQUID), fotomultiplicadores, etc; pero todavía no existen materiales orgánicos en los que se haya demostrado que se puede medir la estadística de fotones.

Pero… ¿por qué iba uno a querer medir eso? Cuando tenemos una ciencia relacionada con la luz y le ponemos “cuántica” detras (óptica cuántica, computación cuántica, comunicación cuántica) la estadística de los fotones juega un papel crucial, pues es la estadística “no clásica” la que posibilita operaciones que no serían posibles bajo condiciones usuales.

En este estudio solo han sido medidas estadísticas “clásicas”, pero el siguiente paso sería ir a estadísticas “no clásicas” y observar el resultado.

El artículo, en inglés, aquí:
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v109/i11/e113601   (aquí la versión “de gratis” en el arXiv: http://arxiv.org/abs/1201.2792 )

y la nota de prensa:
http://phys.org/news/2012-09-retinal-rods-photon.html

“¿A qué me dedico?” – Ordenes cero y primero

Como estudiante de doctorado, es una pregunta que me han hecho mil y una veces. Voy a tomar la solución a esta respuesta al estilo “físico teórico”:

Orden cero:

Las respuestas más comúnes que obtengo cuando le digo a la gente que soy físico son:

“¡Hala!”

“¡Uff, qué difícil!”.

Podría decirse que esa respuesta es invariante.

Mi réplica suele ser casi siempre la misma:

“En realidad, no es tan complicado: como en casi todo, lo más importante es la dedicación y la motivación. Por ejemplo, yo no podría ser abogado, pues require habilidades que no poseo.”

Y, si mi interlocutor no está más interesado en la ciencia porque no lo considere cultura (a pesar de lo que el Diccionario de la Real Academia de la Lengua Española tenga que decir al respecto), el tema se acaba ahí.

Si tuviese que contar las veces que doy esta respuesta, diría que, aproximadamente, sirve el 50% de las veces.

 

Primer orden:

Supongamos que tenemos a alguien enfrente con algo más de interés:

“Y ¿qué estudias?”

A menos que sepa que la persona con la que estoy hablando tiene un cierto bagaje científico, suelo sacar, de modo tímido, las siguientes palabras de mi boca:

“¿Conoces la mecánica cuántica?”

La palabra “cuántico” se repite habitualmente en los programas de divulgación, de modo que casi todo el mundo “sabe” que tiene que ver con las cosas MUY pequeñas (aunque cada vez más grandes).

Cuando observamos las cosas a escalas macroscópicas (como, por ejemplo, milimetros, centímetros, metros, y mayores), tenemos la sensación de que todo es contínuo, sin saltos. Sin embargo, cuando miramos las cosas más de cerca, como haciendo “zoom” a los detalles más pequeños, las cosas comienzan a verse como hechas a base de “trozos” o “pedazos” más pequeños, llamados “cuantos”.

Si nos acercamos a las figuras de la izquierda, por mucho que nos acerquemos, nos pareceran "solidas". Algo discreto carece de esa "solidez", y se asemeja a una montaña de arena: desde lejos parece sólida, pero cuando te acercas ves que está formada a base de granitos.

Con la palabra “cuanto” no me refiero a las piezas que, al unirse, forman máquinas más complejas: si nos acercásemos a cada una de esas piezas, nos parecería como si fuesen totalmente solidas y contínuas. Sin embargo, si seguimos acercándonos, podemos ver como esa solidez es totalmente artificial, pues la materia está formada por moléculas, átomos y otras partículas indivisibles. Si estirásemos un poco la analogía, podríamos suponer que esa materia “sólida” o “contínua” es como un cuadro puntillista: de cerca se observa que el cuadro está pintado a base de pinceladas puntuales de diversos colores pero, al alejarse, uno puede ver como los colores se van fundiendo, degradados apareciendo, y el conjunto del cuadro sale a la vista como si hubiese sido pintado con trazos contínuos.

Pero, volviendo a la cuestión que nos atañe, una vez que me aseguro de que la persona sabe a lo que me refiero, continúo con lo siguiente:

“Mi campo es la óptica cuántica: si la óptica se encarga de estudiar los fenómenos de la luz, en vez de imaginar la luz como una sustancia continua de la que podemos obtener una cantidad arbitrariamente pequeña, nosotros la consideramos compuesta de pequeños trozos o cuantos de luz llamados fotones.

Además, también estudiamos las interacciones de la luz con los cuantos de materia. En mi caso, con los átomos.”

Y, hasta aquí, me parece una respuesta que atañe al 90% de mis interacciones.

Podría continuar con el segundo orden, con mayor precisión y contenido en detalles, pero esa es otra historia y deberá ser contada en otro momento (Aunque puedo adelantar que aparecen láseres)

 

Cuántica e incertidumbre (Parte I)

Hoy vamos a hablar, procurando no ser muy rigurosos (aparecen algunas fórmulas pero se pueden saltar), de por qué la mecánica cuántica es necesaria y del principio de incertidumbre de Heisenberg. La entrada la hemos escrito de manera conjunta Rafa y yo mismo.
Werner Heisenberg

Werner Heisenberg, uno de los padres de la Mecánica Cuántica

Principios de incertidumbre hay muchos, básicamente no es mas que una desigualdad de cierto tipo, donde un término controla a otro. En el caso concreto que nos atañe afirma que es imposible conocer con precisión la posición y la velocidad de una partícula cuántica (para fijar ideas un electrón). Los físicos (experimentales al menos) razonan diciendo que eso es porque para detectar un electrón hay que golpearlo con un fotón y entonces cambias su velocidad.
Esto nos deja con la duda: ¿habrá algún método que permita conocer las dos cosas?
La respuesta es que no. Y el motivo, enraizado en las matemáticas, tiene que ver con la transformada de Fourier. El ‘teorema’ aquí es que si tienes una función “grande” su transformada de Fourier es “pequeña” y viceversa (se puede intuir usando la desigualdad de Haussdorf-Young por ejemplo.). ¿Cómo afecta esto a nuestro electrón?. Los impacientes estarán pensando que se me está yendo la olla.
Pero comencemos aclarando por qué todas estas cosas tan raras de la cuántica son necesarias: supongamos que tenemos un átomo de hidrógeno (un electrón y un protón), y que tanto nuestro electrón como el núcleo del átomo se comportan como partículas clásicas. Entonces, al tener el núcleo carga eléctrica positiva y nuestro electrón carga eléctrica negativa deberían atraerse por la fuerza coulombiana entre ellos. Cuando un cuerpo con carga se acelera emite radiación electromagnética (véase la fórmula de Larmor [aquí inglés]) perdiendo así energía.
Trayectoria en espacio fásico

En una dimensión, la posición del electrón, x, oscilaría y caería hacia el origen de coordenadas. Su velocidad, p, también oscilaría y lo llevaría hacia el centro, radiando energía en el proceso.

Según este modelo el electrón se vería atraído irremisiblemente hacia el núcleo y acabaría chocando con éste. Pero esto implicaría ¡que no habría electrones!. En jerga científica diríamos que la materia no sería estable. Puesto que nosotros somos materia y estamos aquí las hipótesis de nuestro modelo no pueden ser correctas.
En otra entrada explicaremos la descripción de los estados en mecánica clásica y cuántica, pero permitidnos ahora que hagamos algunos supuestos. En la mecánica clásica la evolución de un sistema se describe como la trayectoria de un punto en el estado de fases. Sin embargo, en la mecánica cuántica esto no es posible, dado que el estado de un sistema solo puede venir dado como una “probabilidad”, de modo que no existe trayectoria de un solo punto que se adecue a la evolución temporal de un estado. Aquí, pues, la incógnita será una función (con argumentos en el espacio-tiempo y con valores en los complejos) \Psi (x,y,z,t) cuyo módulo al cuadrado (que es un número real) nos dará la densidad de probabilidad de que un sistema se encuentre en un cierto estado.
Esta función, que llamaremos “función de onda”,  evoluciona de acuerdo con la ecuación de Schrödinger. Esta es una ecuación en derivadas parciales (EDP) “cualitativamente” hiperbólica (ver la entrada anterior ). Para mayor simplicidad vamos a suponer aquí que no depende del tiempo, con lo que ahora nuestra ecuación de Schrödinger es elíptica y se puede escribir como la función que minimiza un funcional de acción (ya hablamos antes de este concepto)  J(\Psi)= \int |\nabla \Psi(x)|^2 dx +\int V(s)|\Psi(x)|^2 dx
Si utilizamos, como representación de la función de onda,  la base de POSICIONES, la densidad de probabilidad asociada a nuestra función de onda, \int_A |\Psi(x)|^2dx,  nos dará la probabilidad de que el sistema (en este caso, nuestro electrón) esté en una zona A del espacio.
Si nos interesa el MOMENTO (i.e. la velocidad), su función de onda es la transformada de Fourier de la función de onda de posiciones, \hat{\Psi}(p),  y esta es la madre del cordero.
En la mecánica clásica la posición y el momento eran independientes. Por eso, podríamos realizar medidas sobre una y otra cantidad sin afectar a la otra.
Ahora, no obstante, tenemos una ligadura: hay una relación que conecta la posición y el momento, y ha de cumplirse. Podemos, pues, escribir nuestro funcional en términos de las dos funciones de onda J(\Psi,\hat{\Psi})= \int |\hat{ \Psi}(p)|^2|p^2| dp +\int V(s)|\Psi(x)|^2 dx.
La formulación del principio de incertidumbre de Heisenberg es, pues, \int x^2|\Psi(x)|^2 dx \int p^2|\hat{\Psi}(p)|^2 dp=\int |\nabla_x \Psi(x)|^2 dx \int |\nabla_p \hat{\Psi}(p)|^2 dp\geq C donde C es cierta constante que podemos escribir explícitamente pero que hacerlo nos da una pereza superlativa por lo que lo dejamos ‘para el lector interesado’ ;). La constante es una ensalada de constante de Planck \hbar, \pi, algún dos… Puede escribirse también involucrando sólo una función de onda de la misma manera que se hace con el funcional.
Hemos dicho que \Psi(x,t) nos da una probabilidad, con función de densidad |\Psi(x,t)|^2dx. Así observamos que en realidad el término \int x^2|\Psi(x)|^2 dx es la varianza de nuestra variable aleatoria |\Psi(x,t)|^2 (que asumimos tiene media x=0, es decir, que nuestro electrón está más o menos rondando el origen de coordenadas espaciales).
Entonces si entendemos esas ‘normas’ de los gradientes como los “errores” (utilizaremos esta palabra aquí a modo explicativo, pero hay que ser cautos con la terminología), veremos que un error pequeño en alguna de nuestras mediciones, para fijar ideas, la posición, implica que el error del momento (es decir, de la velocidad) tiene que ser alto para que el producto sea mayor que una constante. Es más: cuanto mejor midamos una (menor error) mayor es el error de la otra. ¡Qué vida más dura la nuestra!
No he hablado nada claro en este último párrafo, y los exigentes se habrán quedado pensando que me explico muy mal (quizá tengan razón). Hemos calculado un par de ejemplos ilustrativos usando python. Hemos supuesto que es unidimensional y que nuestras funciones de onda toman valores en los reales y no en los complejos. No lo hacen, pero sed generosos con nosotros que esto es sólo una afición.
Supongamos que nuestra onda es como la de esta figura
Función de onda con momento definido: seno

Si la funcion de onda es como un seno, la longitud de onda (o el momento) está bien definida.

Entonces por la fórmula de De Broglie, que conecta la visión de partículas con la de ondas, tenemos una velocidad definida (con poco o ningún error), que depende de la longitud de onda (¡otra entrada por hacer!). Esto de nuevo enlaza con nuestra transformada de Fourier, dado que este tipo de transformadas nos llevan desde el espacio de posiciones al espacio de momentos. Sin embargo, no conocemos nada de la posición, pues la probabilidad no se decanta por ninguna zona en particular y salvo puntos donde nunca estarán los electrones por lo demás no podemos decir nada. (Para el lector interesado, decir que esta función de onda no está bien definida en el espacio de posiciones: no es normalizable)
Otro caso interesante es algo así como:
Función de onda de un paquete gaussiano

Un paquete gaussiano es una elección "popular" de función de onda porque tiene incertidumbre mínima

En esta segunda imagen tenemos una función tal que al hacer el cuadrado obtenemos una zona que acapara casi toda la probabilidad, un entorno del origen (como la vida misma, unos pocos acaparan casi toda la proba…, digo, billetes). Es decir, casi sin error podemos saber su posición; sin embargo, no podemos usar la fórmula de De Broglie para calcular su velocidad, pues ¿quién me dice su longitud de onda?…
Para ir concluyendo ¿cómo enlaza esto con los gradientes (es decir, las derivadas)?, observamos que una función como la de la figura 1 tiene un gradiente ‘pequeño’, mientras que una función cómo la de la figura 2 tiene un gradiente ‘grande’. Sólo hay que ver que ese pico tiene una derivada bien grande. Así tenemos que entender que los gradientes me dan una idea del error, pero cambiando la variable. Es decir, una gradiente alto en las x me dice un error grande en las p y un error pequeño en las x. Aunque no hemos hablado de ello, esto tiene que ver con la estructura geométrica de las ecuaciones del movimiento Hamiltonianas (ya llegará, ya llegará…).
Es sorprendente (pero usual) cómo la física a veces acaba teniendo que ver con ideas abstractas de las matemáticas (al revés también ocurre).
Hay más que contar, pero se está insinuando una entrada muy larga, así que en la segunda parte de esta entrada escribiremos más acerca de los desarrollos matemáticos de la Transformada de Fourier y de si se puede obtener alguna propiedad física desde las matemáticas.
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Esta entrada es participante en la XVIII Edición del Carnaval de la Física, alojado por “La Aventura , en la mecánica cuántica esto no es posible, de la Ciencia.

Proteinas, ¡dobláos!

El “misterio” del plegamiento de proteinas está más cerca de su resolución: científicos en China han descubierto la ley que relaciona el comportamiento del plegado con la temperatura [1].

Hasta ahora se había pensado que las proteínas, largas cadenas de aminoácidos, se plegaban de modo “mecánico” (clásico), de modo que la proteína tenía que pasar por todos los estados intermedios hasta la forma funcional final. Simulaciones se habían llevado a cabo utilizando modelos clásicos de plegamiento de proteinas.

Imagen del plegamiento de una proteina. (Wikipedia)

Las proteinas se pliegan hasta su forma funcional, que es la de mínima energía

No obstante, los posibles disposiciones en que las proteínas se pueden doblar son MUCHAS [imaginémonos de cuantas maneras se puede doblar una cuerda muy larga], y la forma funcional es una determinada de estas disposiciones. En concreto, esta forma funcional sería el mínimo de energía en el plegado de la proteína, y parece ser que este mínimo no depende del modo en que se llega a la forma funcional (clásico o cuántico).

Además, los biólogos tienen datos que avalan que este proceso es muy sensible a la temperatura, y lo extraño es que no sigue la ley de Arrhenius [1](tendría que ser lineal en el logaritmo de la tasa de plegado con la inversa de la temperatura), sino que se comporta de modo no-lineal.

Lo que proponen estos científicos es que las proteínas no se mueven de modo mecánico hasta su forma final, sino que realizan un “salto cuántico” hasta ella. De este modo, al no tener que evaluar todas esas disposiciones, este plegamiento puede ser muy rápido (del orden de nanosegundos).

Utilizando este método, los científicos son capaces de predecir la dependencia de la tasa de plegado con la temperatura y sus resultados se ajustan bastante bien con los datos experimentales [2].

Referencias:

[1] Enlace en inglés, desde el MIT technology review blog: http://www.technologyreview.com/blog/arxiv/26421/?ref=rss

[2] “Ecuación de Arrhenius” en la wikipedia. Nivel básico en español o más completo en inglés.

[3]  L. Luo and J. Lu, “Temperature Dependence of Protein Folding Deduced from Quantum Transition”, eprint arXiv:1102.3748 [arxiv]