El descubrimiento científico del año: la primera máquina cuántica

La revista Science calificó hoy (ayer) como Descubrimiento del Año un aparato cuyo movimiento sólo puede explicarse por las extrañas reglas de la mecánica cuántica que desafían “nuestro sentido de la realidad”.

“Hasta este año todos los objetos fabricados por los humanos se han movido de acuerdo con las leyes de la mecánica clásica”, indicó la revista de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS, por su sigla en inglés) que cada diciembre distingue el Descubrimiento más significativo del Año.

Sin embargo, en marzo, un grupo de investigadores de la Universidad de California, en Santa Bárbara, diseñó un aparato “que se mueve en maneras que sólo pueden describirse como mecánica cuántica, la serie de reglas que gobierna el comportamiento de cosas diminutas como moléculas, átomos y partículas subatómicas”.

El prototipo de máquina cuántica “abre la senda para una mirada de aparatos experimentales y quizá para pruebas de nuestro sentido de la realidad”, afirmaron los editores de Science.

Debido a la mecánica cuántica el área de lo que es extremadamente pequeño es totalmente diferente a la realidad cotidiana de los humanos.

La teoría cuántica indica que un objeto muy pequeño puede absorber energía sólo en cantidades limitadas, jamás puede permanecer perfectamente quieto, y puede estar, literalmente, en dos sitios al mismo tiempo.

Los físicos Andrew Cleland y John Martinis diseñaron un prototipo de máquina que consiste en una diminuta paleta metálica de semiconductor -nitruro de aluminio recubierto de aluminio- visible a plena vista, e hicieron que “bailara” con un ritmo cuántico.

Primero enfriaron la paleta hasta que alcanzó su estado fundamental, esto es el energético más bajo permitido por las leyes de la mecánica cuántica, algo que los físicos han intentado durante mucho tiempo.

Posteriormente aumentaron la energía del pequeño aparato en sólo un quántum para producir un estado de movimiento puramente cuántico-mecánico. De acuerdo con el artículo el aparato vibrante “es tan largo como ancho es un cabello”.

Según el artículo de Science, los físicos lograron poner el aparato en ambos estados al mismo tiempo por lo cual vibró simultáneamente un poquito y mucho, un fenómeno extraño permitido sólo por las leyes de la mecánica cuántica.

Según Science, la utilidad de este descubrimiento radica en que las máquinas cuánticas podrían usarse en detectores de fuerza ultrasensibles o para la generación de estados cuánticos de la luz.

“Podrían ayudar a probar los límites de la teoría cuántica y nuestro sentido de la realidad”, indicó el artículo.

“¿Por qué un vehículo o una persona no pueden estar en dos sitios diferentes al mismo tiempo? ¿Hay algún principio que lo prohíba?”, indica el artículo, “una forma de saberlo sería poniendo en tales estados objetos más grandes”.

También compitieron por el reconocimiento del Descubrimiento Científico del Año un equipo de investigadores del Instituto J. Craig Venter, de Rockville (Maryland), y San Diego (California) que construyeron un genoma sintético y lo insertaron en una bacteria reemplazando el ácido desoxirribonucleico original del organismo.

El nuevo genoma hizo que la bacteria produjera un conjunto nuevo de proteínas.

En tercer lugar quedó el equipo de biólogos encabezado por Svante Paabo, del Instituto Max Planck de Antropología Evolucionaria en Leipzig (Alemania) que reconstruyó unos dos tercios del genoma completo de tres Neardenthales femeninos, que vivieron en Croacia de 38.000 a 44.000 años atrás.

Los investigadores comprobaron que los Neardenthales se aparearon con algunos humanos modernos y dejaron su marca en el genoma humano.

La revista, que este año distinguió con el primer premio un descubrimiento puntero, en 2009 premió el hallazgo del Ardipithecus ramidus, o “Ardi” entre los entendidos, el fósil de una especie de homínido que vivió hace 4,4 millones de años.

Fuente: Washington, 16 (EFE).-