¿Hay alguna especie que use los efectos descritos por la mecánica cuántica?

Dado que el color es un efecto mecánico cuántico, literalmente cualquier especie que se base en el color para la vista o para atraer animales lo hace.

Pero eso es un poco lamentable, así que busquemos un uso más directo .

Hemos mencionado el color, así que comencemos con una pregunta fácil. ¿Por qué los árboles son verdes?

El pigmento verde en muchas plantas proviene de la clorofila química, que vive dentro del cloroplasto dentro de las células.

Entonces, ¿por qué todas las plantas contienen clorofila?

La clorofila es lo que permite la fotosíntesis.

La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas convierten el dióxido de carbono y el agua en glucosa y oxígeno:

[matemáticas] 6H_2O + 6CO_2 + (luz solar) \ a C_6H_ {12} O_6 + 6O_2 [/ matemáticas]

Podría decirse que es el proceso químico más importante en la Tierra (con su reversa, la respiración, siendo un segundo cercano)

La fotosíntesis es un proceso cuántico.

En este punto, paso a Wikipedia:

Los organismos que se someten a la fotosíntesis inicialmente absorben la energía de la luz a través del proceso de excitación electrónica en una antena. Esta antena varía entre organismos. Las bacterias pueden usar estructuras en forma de anillo como antenas, mientras que las plantas y otros organismos usan pigmentos de clorofila para absorber los fotones. Esta excitación electrónica crea una separación de carga en un sitio de reacción que luego se convierte en energía química para que la célula la use. Sin embargo, esta excitación electrónica debe transferirse de manera eficiente y oportuna, antes de que esa energía se pierda en la fluorescencia.

Varias estructuras son responsables de transferir energía desde las antenas a un sitio de reacción. Uno de los más estudiados es el complejo FMO en las bacterias verdes de azufre. Los estudios de espectroscopía electrónica de FT muestran una eficiencia superior al 99% entre la absorción de electrones y la transferencia al sitio de reacción con intermedios de corta duración. Esta alta eficiencia no puede explicarse por la mecánica clásica, como un modelo de difusión.

La biología cuántica es ridículamente compleja: la mecánica cuántica aplicada a sistemas de partículas múltiples se vuelve muy complicada muy rápidamente, por lo que me detendré allí.

Pero no hace falta decir que los efectos cuánticos presentes en la fotosíntesis son notables y no triviales.

Cada pieza de comida que usted (y cada humano) ha comido deriva su energía de un proceso biológico cuántico.

Entonces, sí, las plantas han estado utilizando procesos cuánticos durante millones de años.

Verdadero hecho: la línea “niña inteligente” no se refiere a los velociraptores.

Realmente está complementando las hojas en su ingeniosa influencia de la mecánica cuántica para sostener toda la vida compleja en la Tierra.

Es probable que cada sentido que tenga implique la mecánica cuántica, incluso si aún no se comprende completamente. El olor en particular no sería posible sin QM. La idea del “olor cuántico” gana terreno – BBC Mundo

La teoría establece que las vibraciones que causa una molécula en la nariz son responsables de cómo la hueles en lugar de solo su forma. Todavía no está probado, pero la teoría parece razonable.

Fotosíntesis

Pero otro importante más aceptado es la fotosíntesis. En la cadena de transporte de electrones (sistema de transporte de electrones a continuación), el electrón debe moverse con la ayuda de QM para tener la velocidad y eficiencia que tiene.

Si el electrón viajara por difusión simple, la eficiencia sería mucho menor.

Las malas noticias

Realmente no sabemos cómo funciona esto todavía. Esto realmente solo comenzó a investigarse en 2007 y, aunque se han hecho muchos progresos, todavía no está claro cómo el electrón permanece en este estado cuántico durante un período de tiempo tan extenso a temperaturas normales sin colapsar su función de onda.

Las buenas noticias

Tenemos ese problema exacto en la computación cuántica. Los qbits que tenemos no duran lo suficiente y deben ser sobreenfriados para obtener resultados que no sean muy prácticos. Al estudiar la mecánica cuántica utilizada por las plantas en la fotosíntesis, podemos obtener una mejor comprensión de cómo hacer realidad la computación cuántica.

¡Hay una investigación bastante emocionante mucho más allá de lo que entiendo al analizar este problema ahora mismo!

Todos ellos. Uno de los pasos clave de la respiración celular, que proporciona casi toda la energía que usan nuestras células, es el transporte de electrones a través de una molécula llamada NADH-coenzima Q oxidorreductasa (o Complejo I). En realidad, los electrones se transportan a través de una serie de grupos de sulfuro de hierro, que están cuidadosamente integrados en la proteína de manera que las distancias entre ellos optimicen el efecto de túnel cuántico de un grupo a otro. (Los grupos están marcados como N * en la imagen a continuación)

Por lo tanto, cada ser vivo en la Tierra depende de un nivel muy básico de efectos cuánticos.

Aparentemente, la fotosíntesis usa efectos cuánticos para que sea aproximadamente 1000 veces más efectiva de lo que podría ser. Dado que prácticamente toda la vida usa la fotosíntesis, o depende de comer cosas que la fotosíntesis, la mayor parte de la vida en la tierra depende de la fotosíntesis. Ver biología cuántica.

Toda la vida depende de reacciones químicas. Todas las reacciones químicas son descritas por la mecánica cuántica. Por lo tanto, toda la vida y todas las especies utilizan la mecánica cuántica.