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Cómo crear superposiciones cuánticas de seres vivos
Uno de los grandes desafíos para los físicos cuánticos es encontrar el comportamiento cuántico en objetos macroscópicos. Hay ejemplos obvios de comportamiento cuántico a gran escala, como la superconductividad y la superfluidez, pero los físicos quieren más.
Habiendo creado superposiciones cuánticas de fotones, electrones, átomos e incluso moléculas, una de las obsesiones actuales es crear una superposición cuántica de un ser vivo, como un virus. La pregunta es cómo hacer esto y si tiene algún sentido decir que estas cosas están vivas.
Este es un experimento que será difícil. Pero hoy, Oriol Romero-Isart del Max-Planck-Institut fur Quantenoptik en Alemania y algunos amigos sugieren que se puede lograr con la tecnología actual y describen los desafíos que deberán abordarse para lograrlo.
El experimento implicará primero almacenar un virus en el vacío y luego enfriarlo hasta su estado fundamental de la mecánica cuántica en una microcavidad. Zapatear el virus con un láser lo deja en una superposición del estado fundamental y uno excitado.
Esto funciona solo si el virus se comporta como un dieléctrico, puede sobrevivir al vacío y parece transparente a la luz láser, que de otro modo lo destrozaría.
Quiso la suerte, Romero-Isart y compañía dicen que varios virus encajan perfectamente. Se sabe que el virus de la gripe común puede sobrevivir en el vacío, parece tener las propiedades dieléctricas requeridas y bien puede ser transparente a una elección cuidadosa de la luz láser. El virus del mosaico del tabaco, a todos los efectos una varilla dieléctrica, parece otro buen candidato.
Pero, ¿tiene algún sentido decir que una molécula grande en su estado fundamental está de alguna manera viva? Ya es bastante difícil definir lo que significa la vida. Agregue una superposición cuántica a la mezcla y es probable que los biólogos que reflexionan sobre estos problemas implosionen.
Sin embargo, muchos grupos están buscando crear superposiciones de cosas como pequeños voladizos y microespejos, por lo que los virus ciertamente parecen alcanzables en un futuro cercano. Y más allá de eso, ¿por qué no organismos más grandes como el tardígrado (u oso de agua) que puede crecer hasta 1,5 mm de longitud?
¿Pero por qué molestarse? Realizar un experimento con el gato de Schrodinger sería divertido (aunque no para el virus). Romero-Isart y sus amigos van más allá y dicen que el trabajo abordará experimentalmente cuestiones fundamentales, como el papel de la vida en la mecánica cuántica y las diferencias entre las interpretaciones de muchos mundos y de Copenhague. Quizás.
Pero su afirmación de que también abordará el papel de la conciencia en la mecánica cuántica parece un paso demasiado lejos (aunque un virus de la gripe puede diferir).
Ref: arxiv.org/abs/0909.1469 : Hacia la superposición cuántica de organismos vivos