Científicos de la Universidad de Chicago han logrado un avance significativo al transformar proteínas fluorescentes de organismos marinos en bio-qubits, componentes fundamentales para la computación cuántica. Estos bio-qubits, que aprovechan el fenómeno de superposición cuántica para existir en múltiples estados simultáneamente, abren la puerta al desarrollo de tecnologías capaces de analizar estructuras celulares a nivel molecular.
A diferencia de los qubits tradicionales, que requieren condiciones extremas como temperaturas cercanas al cero absoluto, estos bio-qubits biológicos funcionan en condiciones ambientales más accesibles. La investigación, publicada en la revista Nature, demostró la viabilidad de esta tecnología utilizando proteínas purificadas, células humanas y bacterias E. coli. Los investigadores emplearon un microscopio especializado con iluminación láser para observar el estado de estas proteínas.
Aunque los bio-qubits demostraron una coherencia cuántica de aproximadamente 16 microsegundos, un periodo más corto en comparación con otros métodos, este hito marca la primera medición exitosa de propiedades cuánticas dentro de organismos vivos. Este avance es crucial para el campo emergente de la biología cuántica y el desarrollo de nuevas biotecnologías.
Las implicaciones de este descubrimiento son amplias, con potencial para revolucionar la medicina a través de herramientas de diagnóstico y terapias más precisas, así como para desentrañar misterios biológicos fundamentales como la plegación de proteínas y la catálisis enzimática. La Universidad de Chicago ha reforzado su compromiso con esta área con la creación del Centro Berggren para Biología y Medicina Cuántica, impulsado por una donación de 21 millones de dólares, con el objetivo de fusionar la tecnología cuántica con la biología para transformar la atención médica.
En el futuro, estos cúbits proteicos podrían revolucionar el campo de la nano-resonancia magnética cuánticamente mejorada (nano-MRI), permitiendo desvelar la estructura atómica de los mecanismos celulares y transformando los métodos de investigación biológica. Los investigadores también están trabajando en la creación de materiales cuánticos, utilizando mecanismos naturales de evolución y autoensamblaje, lo que podría ayudar a superar algunos obstáculos que enfrenta la tecnología cuántica orientada al espín moderna. Además, los cúbits proteicos pueden abrir nuevos horizontes para el desarrollo de la propia tecnología cuántica.