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El entrelazamiento cuántico funciona también en sistemas biológicos

Se abren nuevos horizontes para los ordenadores cuánticos y la investigación biológica


Investigadores norteamericanos han comprobado por vez primera que el entrelazamiento cuántico funciona también en un sistema biológico. Entrelazaron la polaridad de dos fotones liberados por una proteína y al separarlos mostraban la misma polarización. El descubrimiento abre la puerta a ordenadores cuánticos construidos sobre base biológica y nuevos territorios a la investigación sobre los sistemas vivos.





Las algas que han servido de base al experiemento. Foto:Northwestern University.
Las algas que han servido de base al experiemento. Foto:Northwestern University.
Investigadores de la Northwestern University han creado por primera vez un entrelazamiento cuántico en un sistema biológico y comprobado que la mecánica cuántica, efectivamente, desempeña un papel importante en la biología, tal como había anticipado hace casi 75 años el Premio Nobel de Física Erwin Schrödinger. Los resultados se publican en Nature Communications.

El entrelazamiento cuántico es uno de los fenómenos más desconcertantes de la mecánica cuántica. Cuando dos partículas, como los átomos, los fotones o los electrones, se entrelazan, experimentan un vínculo inexplicable que se mantiene incluso si las partículas están en lados opuestos del universo.

Mientras están entrelazadas, el comportamiento de las partículas está ligado entre sí. Si se encuentra una partícula girando en una dirección, por ejemplo, entonces la otra partícula cambia instantáneamente su giro para alinearse con ella, siguiendo el comportamiento propio del entrelazamiento cuántico.

El estudio se basó en la así llamada proteína verde fluorescente, producida por la medusa Aequorea victoria, que emite fluorescencia en la zona verde del espectro visible. El gen que codifica esta proteína está aislado y se utiliza habitualmente en biología molecular como marcador.

Los investigadores consiguieron entrelazar la polaridad de dos de los fotones liberados por esta proteína y al medir el estado de ambos fotones, una vez separados, obtuvieron siempre el mismo resultado.

Fotones de una proteína entrelazados

De esta forma consiguieron comprobar por primera vez que los sistemas cuánticos entrelazados funcionan también teniendo como base un sustrato biológico, en este caso una proteína.

Además, descubrieron que la estructura de la proteína evita que el entrelazamiento cuántico se pierda por su interacción con el medio, una dificultad con la que se encuentra el entrelazamiento cuántico de partículas materiales, no de procedencia biológica.

"Cuando medí la polarización vertical de una partícula, sabíamos que sería lo mismo en la otra", explica en autor principal de esta investigación, Prem Kumar, en un comunicado. "Si medimos la polarización horizontal de una partícula, podemos predecir la polarización horizontal en la otra partícula. Creamos un estado entrelazado que se correlacionó  todas las posibilidades simultáneamente".

El entrelazamiento cuántico implica que cualquier medición realizada en la primera partícula proporciona información sobre el resultado de la medición de la segunda partícula. Gracias a esta investigación, este principio se ha comprobado por primera vez en el campo de la biología.

Aplicaciones biológicas

Ahora que han demostrado que es posible crear enredos cuánticos a partir de partículas biológicas, Kumar y su equipo planean crear un sustrato biológico de partículas entrelazadas, que podría usarse para construir un ordenador cuántico. Luego, buscarán entender si un sustrato biológico funciona de manera más eficiente que uno sintético.

Los autores de esta investigación pretenden también aprovechar las características y potencialidades del entrelazamiento cuántico para aplicaciones en biología porque estos estados cuánticos permiten aplicaciones que de otro modo serían imposibles.

Creen que el nuevo descubrimiento abrirá las puertas para la explotación de herramientas biológicas basadas en la mecánica cuántica y en las comunicaciones cuánticas: debido a que las partículas pueden comunicarse entre sí sin cables, podrían usarse para enviar mensajes seguros en el seno de sistemas biológicos.

"Otros investigadores han intentado entrelazar un conjunto cada vez mayor de átomos o fotones para desarrollar sustratos sobre los cuales diseñar y construir un ordenador cuántico", explica Kumar. "Mi laboratorio se está preguntando si podemos construir estas máquinas en un sustrato biológico", concluye.

El entrelazamiento cuántico ha sido objeto de otros importantes descubrimientos recientemente. Se ha comprobado que funciona a 1.400 kilómetros de distancia e incluso bajo el agua, así como que es capaz de generar al menos 100 dimensiones cromáticas. Asimismo, se ha comprobado que los electrones entrelazados se comunican entre sí a una velocidad superior a la de la luz,  que el caos clásico y el entrelazamiento cuántico están relacionados o que el espacio-tiempo emerge del entrelazamiento cuántico.

Referencia

Generation of photonic entanglement in green fluorescent proteins. Nature Communications 8, Article number: 1934 (2017). doi:10.1038/s41467-017-02027-9 


Viernes, 8 de Diciembre 2017
Redacción T21
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1.Publicado por hoteles en cali el 08/12/2017 20:42
esta muy bueno este articulo muchas gracia ;)

2.Publicado por Sinesio MADRONA el 11/12/2017 11:08

3.Publicado por Gustavo el 11/07/2018 17:00
y si tenemos dos partículas que las dividimos y quedan entrelazadas... y de ahí en adelante el cambio de un estado produce el cambio instantáneo en la otra como si el espacio no existiera...
... y si, por ejemplo, una de esas partículas la dejo en la tierra y la otra la pongo en un nave que viaje lo más rápido posible para que se observe la teoría de la relatividad... o sea que un reloj atómico en la nave se retrasa del que queda en la tierra... la partícula sigue entrelazada?

En síntesis, es posible que la partícula cambie instantáneamente su estado a través del espacio y también del tiempo?

Si fuera posible eso y si pudiéramos hacer digamos una computadora de entrelazamiento cuántico... pondríamos una de ellas en la nave y otra en la tierra...después de unos cuantos años para nosotros en la tierra el tiempo pasaría normal, pero para la nave pasaría lento. Al regresar a la tierra esa nave estaría en nuestro pasado, por lo cual, podríamos enviar información del futuro al pasado... y podríamos darle información a la humanidad de cosas importantes del futuro que necesiten saber...

4.Publicado por Martin Jaramillo Pérez el 13/10/2018 21:12
ENTENDIENDO EL “MISTERIO CUÁNTICO”
Varios fenómenos físicos y varios experimentos demuestran que el PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA ES FALSO. Entre ellos tenemos el fenómeno de la capilaridad que crea la energía potencial gravitatoria ganada por los líquidos que ascienden por los capilares; la energía mareomotriz que es creada por la gravedad; la energía del tirón gravitacional que impulsa las naves espaciales y que es creada por la gravedad de los cuerpos celestes; el golpe de ariete hidráulico que recrea la energía potencial gravitatoria; el generador piezoeléctrico de pascal que multiplica la electricidad y el experimento de las dos ranuras, todos ellos demuestran que la energía se crea.
En el experimento de las dos ranuras se demuestra que las ondas electromagnéticas se reproducen mediante la incorporación de partículas entrelazadas en el espacio cuántico, cuando no hay interferencias y se lanza un fotón o un electrón, por una de las ranuras pasa una partícula y simultáneamente por la otra ranura pasa también una partícula igual, llegando dos partículas a la pantalla, es porque se reprodujo la partícula lanzada, contradiciendo el principio de conservación de la energía. Pero los que no quieren aceptar lo evidente, más bien dicen que las partículas tienen el poder de la ubicuidad. Y tratan de sustentar toda la teoría cuántica con base en ese absurdo.
La materia es energía, la energía se transforma en materia y viceversa, la materia a veces es muy estable, pero en los límites entre la materia y la energía, ambas son muy inestables y constantemente se están transformando la una en la otra, por eso algunas de las partículas subatómicas aparecen y desaparecen permanentemente, esa es la dualidad onda-partícula, si una onda es interferida, ya sea por otra onda, por un gas, por polvo, por luz, por campos magnéticos o eléctricos, por la gravedad que la desvía, la frena y hasta la detiene, en esos eventos la onda se convierte total o parcialmente en las múltiples partículas que la conforman y si las interferencias desaparecen entonces las partículas entrelazadas se reaceleran y se convierten nuevamente en ondas.
El campo electromagnético o Universo Cuántico, es la fábrica de la energía ondulatoria, ya que allí por su naturaleza se reproduce mediante partículas entrelazadas la energía electromagnética. Pongamos el sentido común para analizar la definición de onda: Una onda es la perturbación de campos eléctricos y magnéticos que se reproduce…el magnetismo produce electricidad y la electricidad produce magnetismo, se autoregeneran, y pueden atravesar todo el Universo, eso es creación de energía.
Una estrella emite a cada segundo una cantidad finita de energía, lo que equivale a afirmar que emite una cantidad finita de fotones, las ondas electromagnéticas de luz se reproducen y crecen como ondas esféricas que viajan por todo el espacio y en todas las direcciones, transcurrido mucho tiempo esa onda esférica continua creciendo y a todos los puntos de esa gran esfera en crecimiento, llegan fotones de los emitidos por la estrella, Según la geometría una esfera tiene infinitos puntos en su superficie y a cada uno de esos infinitos puntos llega por segundo, como mínimo, un fotón, lo que equivale a infinitos fotones o casi infinitos. La energía emitida por la estrella a cada segundo pasa de ser una cantidad finita a una cantidad infinita o casi infinita en los infinitos puntos de la esfera, lo que demuestra que la energía electromagnética por su naturaleza se reproduce en el espacio cuántico.
El motor Em-Drive también demuestra que la energía electromagnética se reproduce.
La expansión acelerada del Universo también demuestra que la energía oscura se crea. Entre mayor sea la aceleración de la expansión, mayor tendrá que ser la energía que tendrá que ser introducida.
La expansión del espacio intergaláctico se realiza conservando su densidad energética, también reproduce su energía del vacío equivalente a un protón por metro cuadrado o sea que esa energía del vacío también se tiene que reproducir.
Mientras no se acepte que el principio de conservación de la energía NO es válido y que la energía electromagnética se reproduce incorporando partículas entrelazadas mientras viaja por el espacio, no se podrá encontrar una explicación satisfactoria a los resultados del experimento de las dos ranuras y se continuará en el error de creer en el absurdo de la ubicuidad.
Los frentes de onda están compuestos por partículas entrelazadas y se comportan como una sola estructura energética, debido a su origen y función de onda comunes y como pueden llegar a ser de los objetos más grandes del Universo se convierten en enlaces inconmensurables, y excelentes conductores cuánticos que hacen posible la transmisión de información binaria instantánea y distancia.
Si queremos enviar información a través de una regla conductora rígida y muy larga, por ejemplo de un kilómetro de longitud, podemos escoger enviar señales sonoras que viajarán a través de la regla a la velocidad del sonido en ese material; podemos también enviar señales eléctricas que viajarán casi a la velocidad de la luz o podemos escoger enviar información mediante un código binario, rotando la regla, de modo que si la cara graduada de la regla mira hacia arriba significa “1” y al contrario significa “0” y … “SORPRESA” esa trasmisión es instantánea. Eso es exactamente lo que sucede con los frentes de onda de las emisiones electromagnéticas QUE SE COMPORTAN COMO UN SOLO ELEMENTO y que pueden transmitir información binaria instantánea a través de las partículas entrelazadas que conforman esos frentes de onda, simplemente cambiando su espín. Así se hacen posibles las instantáneas telecomunicaciones cuánticas y la famosa “Acción fantasmagórica a distancia” propia de las partículas entrelazadas.
martinjaramilloperez @gmail.com

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