Los transistores con los que funcionan los teléfonos inteligentes, las computadoras, los televisores, las lavadoras, los microondas, los equipos médicos y muchos otros dispositivos electrónicos no existirían sin la mecánica cuántica. La mecánica cuántica puede provocar cambios en el ácido desoxirribonucleico (ADN), conocidos como mutaciones, aumentando las probabilidades de cáncer. Cuando la inteligencia artificial (IA) y la computación cuántica se combinan, los posibles impactos en modelado financiero, ciberseguridad, desarrollo de fármacos, clima, ciencia de los materiales, entre muchos otros campos, son prácticamente ilimitados. “La mecánica cuántica tiene el potencial de transformar la economía, la salud, la vida de la gente”, aseguró el doctor Vladimiro Mujica, profesor titular de la Escuela de Ciencias Moleculares de la Universidad Estatal de Arizona. Para celebrar el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas (IYQ 2025) y el centenario de la mecánica cuántica, la Academia de Ciencias Físicas, Matemáticas y Naturales de Venezuela (ACFIMAN) organizó el seminario “Ciencia y tecnología cuántica: un siglo después de la revolución física”. Durante la ponencia, el químico egresado de la Universidad Central de Venezuela (UCV) compartió algunos de los momentos más trascendentales en la historia de la mecánica cuántica y llamó a la reflexión sobre los alcances de su aplicación en tiempos de IA. Catástrofe ultravioleta El Dr. Mujica aclaró que la física cuántica ⎼campo científico que estudia la materia y la energía a escala atómica o subatómica⎼ es anterior a la mecánica cuántica ⎼conjunto de reglas que proporcionan el marco matemático para entender lo cuántico. La física cuántica surgió en el año 1900 cuando el físico alemán Max Planck introdujo el concepto de “cuanto” (del latín quantum, que significa “cantidad o unidad más pequeña de algo, especialmente energía”, según el Diccionario Cambridge), y descubrió una fórmula que resolvía el enigma de la “radiación del cuerpo negro” y la llamada “catástrofe ultravioleta”, un problema que la física arrastraba desde el siglo XIX. Un cuerpo negro es un objeto teórico perfecto capaz de absorber toda la energía electromagnética que incide sobre él. De acuerdo con las predicciones clásicas, la emisión de energía debía ser infinita en longitudes de onda ultravioleta (más corta que la de la luz visible). “Visto así, cualquier instrumento que funcionara como un cuerpo negro (por ejemplo, una plancha doméstica bajo ciertas condiciones), podía ser letal porque la radiación nunca se detenía”, indicó el venezolano radicado en Estados Unidos y ganador del Premio Fundación Empresas Polar «Lorenzo Mendoza Fleury». Aunque la solución matemática de Planck derrumbó la idea de que la energía se emitía de forma continua (proponiendo que lo hacía en unidades discretas o “cuantos”), su hipótesis “revolucionaria” y “casi milagrosa” del porqué de este fenómeno no era correcta, “pero él no lo sabía”, precisó el experto. La radiación del cuerpo negro no depende de partículas oscilantes presentes en la materia, como pensaba Planck. “La explicación correcta ⎼aseguró el investigador en el seminario de la ACFIMAN⎼ es que la radiación del cuerpo negro actúa como un gas de fotones, es decir, es independiente de la materia y dependiente de los fotones”. Los fotones son partículas portadoras de todas las formas de radiación electromagnética, como los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible, entre otras, y la energía que absorben o emiten está cuantizada. De la física a la mecánica cuántica El viaje en retrospectiva ofrecido por el miembro de la Academia de Ciencias de América Latina (ACAL) incluyó otros importantes hallazgos y misteriosos conceptos para la época, como el magnetismo de la materia, la estabilidad de las moléculas, el modelo atómico de Bohr y el spín del electrón. Todo cambió el 29 de julio de 1925, fecha oficial del nacimiento de la mecánica cuántica. Ese día, el también físico alemán Werner Heisenberg publicó su artículo “Sobre la reinterpretación teórico-cuántica de las relaciones cinemáticas y mecánicas”, que marcaría el inicio de la era moderna. Heisenberg fue el primero en articular un marco matemático de la mecánica cuántica, basándose ya no en el movimiento de los electrones, sino en magnitudes físicas observables, como la frecuencia y la intensidad de la luz de los átomos. Su nuevo método le valió el Premio Nobel de Física en 1932. Biología cuántica Son numerosos los avances logrados, dentro y fuera de la física, desde que Heisenberg irrumpió en escena. Tal es el caso de la biología cuántica, disciplina que utiliza los principios de la mecánica cuántica para entender procesos biológicos a escala molecular como la fotosíntesis, la catálisis enzimática, la migración de las aves o el olfato. “Las moléculas biológicas siguen las reglas de la mecánica cuántica, lo que significa que las mutaciones espontáneas ⎼responsables de las alteraciones genéticas del ADN causantes de algunos tipos de cáncer⎼ están controladas por la mecánica cuántica. Las empresas se están tomando muy en serio el tema de la biología cuántica, al punto de financiar proyectos de investigación”, señaló el exintegrante de la Junta Directiva del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (Conicit) y expresidente de la Comisión Nacional de Investigaciones Petroleras. Puede leer la nota completa en el siguiente enlace: La mecánica cuántica puede transformar la vida, pero ¿a qué costo? Fuente: ACFIMAN Navegación de entradas UCV concede la Orden “José María Vargas” a académica de ACFIMAN
