“Un salto cuántico en medidas de precisión para descubrir los secretos de las moléculas”, así define el investigador de la UPCT Santiago Oviedo Casado el avance que supone la aplicación de tecnologías de física cuántica en el estudio de muestras a nivel molecular. 

Un protocolo de detección cuántica cuya validez y conveniencia han comprobado teórica y empíricamente un grupo de investigadores liderado por el investigador de la Politécnica de Cartagena y que acaba de publicar la prestigiosa Physical Review Letters, revista del primer decil de relevancia de entre las dedicadas a la Física.

“Las propiedades cuánticas de la materia se pueden utilizar de forma general para aumentar la precisión y superar la opacidad inducida por el ruido en una amplia gama de mediciones, incluidas las oscilaciónes de los núcleos de las moléculas, detectadas tradicionalmente mediante resonancia magnética nuclear”, explica el investigador del grupo Quantum Technologies de la UPCT. 

“En el artículo demostramos la capacidad del protocolo Qdyne para acceder a la información oculta en minúsculas muestras de moléculas”, añade, recordando que estas mediciones ofrecen conocimientos esenciales sobre física, medicina y biología. “Por su sensibilidad multiparamétrica sin limitaciones de ruido a las propiedades cuánticas de la sonda, este protocolo y el uso del análisis bayesiano es la vía más efectiva para obtener datos experimentales en un entorno altamente ruidoso. 

“Demostramos nuestra teoría realizando experimentos en los que detectamos las oscilaciones de núcleos en moléculas con una precisión sin precedentes, y en condiciones ambientales”, remarca el investigador de la UPCT, destacando este hito como un “paso crucial hacia la resolución de problemas críticos como la detección de diferentes especies químicas o acoplamientos moleculares en muestras de relevancia bioquímica”.

Fuentes de financiación de la investigación: Beca de estudios postdoctorales de la Fundación Ramón Areces y beca María Zambrano. Beca Marie Curie. Beca de la fundación para la investigación de Bosch. Beca de la Clore Israel Foundation. Proyectos: de la Unión Europea Horizonte 2020 - Asteriqs y Hyperdiamond. ERC Synergy Grant HyperQ. DFG (CRC 1279 and Excellence cluster POLiS). BMBF and VW Stiftung. ERC Consolidator Grant - QRES. Israeli Science Foundation y la Schwartzmann University. Proyectos de la Unión Europea QuMicro, QCIRCLE, C-QuENS y la Carl Zeiss Foundations.

Autores de la investigación: Nicolas Staudenmaier (Ulm University), Anjusha Vijayakumar-Sreeja (Ulm University), Genko Genov (Ulm University), Daniel Cohen (Hebrew University of Jerusalem), Christoph Findler (Ulm University), Johannes Lang (Ulm University), Alex Retzker (Hebrew University of Jerusalem, Amazon Web Services), Fedor Jelezko (Ulm University), Santiago Oviedo Casado (Hebrew University of Jerusalem, Universidad Politécnica de Cartagena).