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Física cuántica y Fotosíntesis III. Transporte cuántico VS transporte semi-cuántico
Como ya vimos en el primer
post de esta serie, recientes experimentos en espectroscopía muestran oscilaciones en el transporte de energía en sistemas fotosintéticos. Esto se interpreta como una señal de que hay efectos cuánticos en este transporte, y eso dio el pistoletazo de salida a analizar la eficiencia de este tipo de sistemas. Sin embargo, en temas de actualidad es normal que haya voces discrepantes, y que surjan continuamente nuevas preguntas. Una muy importante la plantearon dos peces gordos de la ciencia mundial, Paul Brumer y Moshe Shapiro: ¿Son estos resultados relevantes para el proceso fotosintético?
Empecemos recordando algunos detalles comunes de los experimentos [1].
1. Los experimentos de espectroscopía muestran oscilaciones en la energía del sistema, indicando que el transporte de energía puede ser cuántico.
2. La luz usada en los experimentos consiste en pulsos laser ultracortos.
3. Este complejo pertenece a bacterias que viven en unas condiciones muy precarias, recibiendo un fotón de luz por minuto o incluso por hora. Como el proceso fotosintético dura unos cuantos femtosegundos (10−5s) la probabilidad de recibir un fotón cuando el proceso aún no ha terminado es nula.
Como los experimentos se realizan con pulsos de láser ultracortos, que tienen un solo fotón en la mayoría de los casos, y estos organismos se encuentran en condiciones en las que reciben un fotón cada varios minutos, la mayoría de los investigadores pensaron que ambos escenarios son suficientemente similares como para extrapolar los resultados de los experimentos al proceso real. Sin embargo, como ya hemos dicho, dos peces gordos sacaron una pregunta a la luz. ¿Es lo mismo un fotón de un láser, que uno que viene del sol? Estos peces gordos publicaron un artículo en una de las revistas más importante de ciencia, Proceedings of the National Academy of Science [2].
