Qué son los besos cuánticos ?

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Un “beso cuántico” es la expresión usada por uno de los investigadores que analizaba el “color del vacío” entre de dos partículas muy pequeñas de oro. Ahora bien para entender lo que ocurre en un beso cuántico debemos recordar que los átomos están formados por protones y neutrones en el núcleo y en la capa externa por electrones, en la llamada nube o corteza electrónica. Para la mecánica cuántica el movimiento de los electrones se puede “predecir” en cierta forma por una ecuación diseñada a principios del siglo XX por Erwin Schrodinger, la ecuación es tan compleja que no fue sino hasta finales del siglo XX que una computadora la pudo resolver del todo.

Sin embargo manteniendo ciertos parámetros constantes la ecuación se podía resolver por partes y fue como se la utilizó durante el tiempo intermedio para predecir como se comportan los electrones alrededor del núcleo atómico. Las regiones donde los electrones están “restringidas por barreras energéticas” y para hacer una comparación diríamos que las regiones donde los electrones se mueven son como mesetas separadas por barrancas enormes que representarían en sí la barrera energética, si quisiéramos pasar de una meseta a otra tendríamos que realizar un salto con un cantidad muy precisa de energía para no pasarnos ni quedarnos cortos. En el caso de los electrones la barrera es tan tajante que simplemente no se realiza el salto si no se tiene la energía exacta. Si un electrón pasa de una meseta más elevada requiere cierta energía y si regresa a la meseta original la libera en forma de luz. Algunos electrones sin embargo llegan a pasar de una meseta a otra sin que intervenga la energía necesaria para ello, a esto se le llama un “salto cuántico” o un “efecto de túnel cuántico”.

Volviendo a nuestras dos partículas, las cuales tienen un tamaño el tamaño de unos pocos nanómetros de radio, al aproximarse se produce una “tensión” pues las cargas negativas de los electrones de la superficie de una tratarán de rechazar a las cargas negativas de las otras, esto implica que muchos electrones de ambas zonas se mueven de sus “mesetas” impulsados por las fuerzas electromagnéticas que se generan, liberando fotones que iluminan la zona entre ambas partículas. Ese vacío adquiere un color que depende de la energía y longitud de onda de los fotones que se liberan. Al acercar más las partículas, cuando distan apenas unas pocas décimas de nanómetro, se produce un efecto de túnel cuántico y los electrones “saltan” lejos de las superficies. Esto es lo que llaman un “beso cuántico” porque se produce un tensión semejante a de un “primer beso” que es “aliviada” por el efecto de túnel.

Aunque los átomos nunca llegan a tocarse (como en efecto ocurre con una pareja de enamoradas) el término es muy apropiado pues es como un roce semejante al raspón que tienen dos vehículos en movimiento y que apenas si deja marca en sus carrocerías y que muchos “conductores” llaman precisamente con el nombre de “besos”. Este fenómeno debería ser muy cotidiano y permitiría explicar el por qué las superficies quedan cargadas electrostáticamente o fenómenos como las “fuerzas de Van der Waals”.

El problema siempre ha sido encontrar una manera de observarlo y los científicos ya la encontraron: la teoría cuántica predice que la luz del vacío que hay entre las partículas debería experimentar un corrimiento del rojo al azul debido a que en cada superficie disminuye la carga eléctrica todo por el efecto de túnel cuántico en ambas. He de anotar que los artículos que mencionan este fenómeno han sido muy escuetos, mas bien infieren que el lector entiende muchos de los conceptos que he mencionado en un principio y es por ello que he preferido hacer un pequeño resumen de tales conceptos.

También la técnica que ha permitido ver el fenómeno de los besos cuánticos no se indica con claridad pero en el resumen de vida del jefe de la investigación se dice que es especializa en “Nanofotónica” (no encuentro un término más apropiado para traducirlo) lo nos da a entender que pueden observar cantidades muy pequeñas de fotones pero las ilustraciones del fenómeno son “representaciones artísticas” que quiere decir que se pueden hacer mediciones pero no se pueden dibujar directamente con computadoras u otros medios.

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