Leer en voz alta Las discretas hojas de un prado de hierba no son, en cierto sentido, más que una computadora cuántica gigante. Los investigadores en los EE. UU. Descubrieron esto al estudiar la estructura energética de las moléculas de clorofila. Por lo tanto, los niveles de energía electrónica en las moléculas vecinas se acoplan mecánicamente entre sí, al igual que los QBits en las computadoras cuánticas. Según el estudio, este acoplamiento está detrás de la enorme eficacia de la fotosíntesis en comparación con las células solares. La conversión de dióxido de carbono y agua en hidrocarburos orgánicos de alta energía es posible gracias a la captura de energía solar utilizando moléculas de clorofila. En este caso, la energía de los fotones atrapados es enviada por una disposición bidimensional, denominada disposición compleja de antenas de moléculas densamente compactadas a un centro de reacción metálico, donde tiene lugar la reacción química real.

La alta eficiencia de más del 95% de esta conversión de energía está relacionada con el hecho de que la energía del fotón capturado llega rápidamente al centro de reacción. Gregory Engel y sus colegas de la Universidad de Berkeley han descubierto por qué: su estudio de un complejo de antenas, utilizando la espectroscopía electrónica, muestra que la energía no pasa de ninguna manera aleatoria a través del complejo de antenas, sino que encuentra la forma más rápida posible. Esto es de gran importancia, ya que las sugerencias energéticas son relativamente de corta duración.

Según Engel, los niveles de energía electrónica de las moléculas del complejo están acoplados mecánicamente entre sí en grandes áreas. ¿Esto es similar al acoplamiento de bits en computadoras cuánticas? y cómo puede detectarse la condición de todo el complejo mediante la respuesta de una sola molécula.

De esta manera, una molécula excitada por un fotón atrapado puede pasar su energía al centro de reacción por la ruta más corta, dijeron los investigadores. Sin embargo, solo han realizado su experimento a una temperatura baja de 77 Kelvin. Si el acoplamiento mecánico-cuántico se mantiene a temperatura ambiente, todavía tienen que verificarlo en estudios posteriores. visualización

Gregory Engel (Universidad de Berkeley) y otros: Nature, Vol. 446, p. 782 Stefan Maier

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