La aplicación de las leyes de la física, y particularmente de la física cuántica de inicios del siglo XX, al estudio de los procesos biológicos abrió un campo de acción que podemos definir como biología cuántica.La biología pasó de ser meramente descriptiva y de registrar solo medidas de cualidades de procesos químicos moleculares (reduccionista), a ser una biología explicativa de mecanismos de regulación que ocurren dentro de las moléculas de las células vivas, y que podían ser medibles cuantitativamente; este nuevo concepto surgió con el advenimiento de la biología molecular (1940), nutrida a su vez por los avances de la mecánica y física cuántica que quisieron penetrar en los procesos biológicos (biocampo).
La aplicación de las leyes de la física, y particularmente de la física cuántica de inicios del siglo XX, al estudio de los procesos biológicos abrió un campo de acción que podemos definir como biología cuántica.La biología pasó de ser meramente descriptiva y de registrar solo medidas de cualidades de procesos químicos moleculares (reduccionista), a ser una biología explicativa de mecanismos de regulación que ocurren dentro de las moléculas de las células vivas, y que podían ser medibles cuantitativamente; este nuevo concepto surgió con el advenimiento de la biología molecular (1940), nutrida a su vez por los avances de la mecánica y física cuántica que quisieron penetrar en los procesos biológicos (biocampo).
La puerta de acceso a la medicina y a las ciencias de la salud es la biología cuántica. Por esta razón, es imperativo que los investigadores comiencen a priorizar el aprendizaje de la teoría cuántica y, además, lo introduzcan en sus estudios y sus praxis. No obstante, la introducción de la teoría cuántica en las ciencias de la salud solo es posible mediante la biología cuántica. El estudio de los efectos cuánticos en los sistemas vivos ha permitido que se amplíen considerablemente los conocimientos referentes con el papel de los genes en los organismos vivos, la naturaleza de la conciencia y la homeostasis. Es importante mencionar que la cuántica demostró que la existencia es coherente, pues en su interior pueden distinguirse varios niveles de complejidad o de organización. La inmersión de la teoría cuántica en la inmersión de la teoría cuántica en las ciencias de la salud permite: primero, superar la visión estática y descriptiva de los fenómenos biológicos; segundo, ampliar de manera considerable los conocimientos acerca de los seres vivos en sus diferentes niveles de organización, sus relaciones intraespecíficas, interespecíficas y con el ambiente y tercero, hacer un análisis más profundo sobre los procesos fisiológicos y las vías metabólicas que componen el organismo.
La biología cuántica llegó a manifestarse hasta el siglo XXI. No obstante, en su periodo de incubación, predominaron la física cuántica y la química cuántica. En este marco, los académicos descubrieron que las ciencias sociales, humanas y de la salud seguían siendo consideradas como precuánticas; es decir, conservaban la estructura mental de la mecánica clásica y, por ende, no escudriñaban en los temas, los ejes, los problemas, los fenómenos y las dinámicas propias de la cuántica. Los autores están convencidos de que es posible efectuar un diálogo entre las ciencias de la salud y la biología cuántica. Por lo demás, este diálogo permitirá que se entienda a profundidad la complejidad de la vida. El estudio de la complejidad le rehúye a una comprensión clásica de los sistemas vivos. Por esta razón, los investigadores emplean el mecanismo de la economía del lenguaje y los argumentos físicos o físico-químicos.
donde lidera investigaciones pioneras en la intersección entre mecánica cuántica y sistemas biológicos.Su trabajo en teoría cuántica de sistemas abiertos lo sitúa entre los investigadores más citados en este campo, con contribuciones clave en modelos estocásticos aplicados a la biología y la economía.Dentro de sus obras se encuentran varios libros de referencia en física y teoría cuántica de sistemas abiertos, ademas, ha publicado más de 225 artículos científicos en revistas nacionales e internacionales.Dentro de sus líneas de investigación se destacan el estudio de procesos estocásticos en física, química, biología y economía, además, de los fundamentos en mecánica cuántica.También, ha trabajado en la interpretación Bohomiana y en el desarrollo de descripciones basadas en trayectorias cuánticas.Reciéntemente, el autor, ha enfocado sus inves-
El desarrollo de las ideas basicas de la Mecanica Cuantica comenzo a principios del siglo pasado, como consecuencia de una serie de descubrimientos y observaciones que pusieron en evidencia las graves dificultades de la Fisica Clasica para interpretar las propiedades del atomo y sus partes constituyentes asi como las propiedades de la radiacion electromagnetica y su interaccion con la materia. Esos descubrimientos revolucionaron las nociones hasta entonces sustentadas por los fisicos y plantearon una asombrosa cantidad de enigmas, cuya solucion obligo a realizar un profundo replanteo de los fundamentos y conceptos basicos de la Fisica.
El estudio de la Mecanica Cuantica es importante por varias razones. En primer lugar porque pone de manifiesto la metodologia esencial de la Fisica. En segundo lugar porque tuvo un exito formidable ya que permitio dar respuestas validas a casi todos los problemas en los cuales se la ha aplicado. En tercer lugar porque es la herramienta teorica basica para numerosas disciplinas de gran importancia, como la Quimica Fisica, la Fisica Molecular, Atomica y Nuclear, la Fisica de la Materia Condensada y la Fisica de Particulas.
Es pensado que la Mecánica Cuántica es una de las teorías fundamentales en la física. Esta teoría no solo ha permitido el estudio detenido de las propiedades de la naturaleza a una escala atómica, sino que también ha logrado una asombrosa convergencia con gran parte de las teorías clásicas. Un rasgo distintivo de la Mecánica Cuántica es su naturaleza probabilística, lo que implica que no puede prever con absoluta certeza el resultado de un experimento, sino tan solo asignar una probabilidad específica a su ocurrencia. En virtud de esta característica, la Mecánica Cuántica introduce un contexto donde llevar a cabo una medición se convierte en un proceso intrínseco. A pesar de ello, ninguno de sus fundamentos aborda explícitamente la definición de lo que constituye una medición cuántica. Aunque este procedimiento evidencia tanto la naturaleza probabilística a pequeña escala como el carácter determinista del ámbito macroscópico, surge de manera pertinente la pregunta: ¿qué se entiende por medición? O, al menos, ¿cómo llevar a cabo una medición? Diversos esfuerzos han sido realizados con el fin de construir un marco conceptual riguroso que describa el proceso de medición cuántica. En este estudio, se examinará detenidamente el esquema de medición propuesto por von Neumann interpretado a partir de la interacción entre el sistema principal y su entorno, así como los posibles tipos de mediciones que pueden surgir en estos sistemas. Sin embargo, al adentrarnos en el ámbito de la Teoría Cuántica de Campos y buscar realizar mediciones en este contexto, es imperativo ampliar la noción de medición de acuerdo con los principios de localidad y causalidad. Por ende, al establecer un marco claramente definido para las mediciones, también se delinean ciertas operaciones que son físicamente permitidas. Este trabajo se propone examinar los protocolos de medición en campos relativistas con el objetivo de comprender el protocolo propuesto por Fewster y Verch como una generalización de la teoría de medición cuántica no relativista.
En un principio, la Teoría de la Información fue concebida en forma abstracta, en base a una formulación matemática. Sin embargo, la habilidad y eficiencia para procesar o transmitir información dependerá en última instancia del sistema físico elegido para codificar esa información. Es así que, al codificar la información en las propiedades físicas de sistemas cuyo comportamiento se describe por las leyes de la mecánica cuántica, se abren nuevas posibilidades que son irrealizables clásicamente. Entre ellas, la posibilidad de generar algoritmos cuánticos para ciertos cálculos que requieren un número de pasos significativamente menor que cualquier algoritmo clásico, reduciendo su complejidad. Entre las características fundamentales de la mecánica cuántica que posibilitan estos desarrollos, sobresalen el principio de superposición y el entrelazamiento cuántico. Una de las implementaciones más accesibles para la comunicación cuántica y el procesamiento cuántico de la información emplea fotones individuales como portadores de la información. Estos pueden viajar entre dos estaciones distantes siendo poco afectados por el ruido que introduce el entorno. Además, poseen varios grados de libertad en los cuales es posible codificar la información y pueden manipularse con un alto grado de control utilizando tecnología estándar. En este trabajo se describen algunas aplicaciones de la implementación fotónica, realizadas en colaboración con el Laboratorio de Procesado de Imágenes (LPI) del Depto. de Física de la UBA. En primer lugar, se describe la determinación experimental de medidas de correlaciones cuánticas en estados no puros de un par de fotones correlacionados en polarización, mediante técnicas de tomografía de estados cuánticos. Luego se describe la utilización de moduladores espaciales de luz programables para entrelazar la polarización con grados de libertad espaciales, y así poder simular los denominados estados historia de evoluciones temporales cuánticas. Se muestra que este último proveeun esquema eficientepara el cálculo de promedios temporales de observables del sistema.