En la investigación científica, donde las disciplinas a menudo van en paralelo y rara vez se cruzan, el Dr. Clarice D. Aiello, fundador y líder de la Tecnología de biología cuántica (QuBiT) Lab, se erige como un faro de innovación interdisciplinaria. Aiello, un pionero en el campo emergente conocido como “biología cuántica”, está tratando de cerrar la brecha entre la física cuántica y la biología. Este esfuerzo podría revolucionar nuestra comprensión de la vida en su nivel más fundamental. "Es difícil legitimar el campo de la biología cuántica", dijo Aiello. Dentro de la tecnología cuántica. "Hay mucha falta de comunicación en torno a esto debido a la pseudociencia, debido a una propuesta y no demostrable, dada la tecnología actual, el origen cuántico de la conciencia, además de afirmaciones infundadas sobre el entrelazamiento de organismos diminutos con qubits tecnológicos".

biología cuántica, Si bien no es un concepto nuevo, ha permanecido al margen de la ciencia convencional y, a menudo, los científicos lo ven con escepticismo. Explora el papel que los fenómenos cuánticos, como el entrelazamiento y la superposición, podrían desempeñar en los procesos biológicos, un concepto que desafía las visiones tradicionales de la física, la biología y la química.

Con su sólida experiencia en física cuántica y un gran interés en los sistemas biológicos, Aiello aboga por un enfoque más integrado en el QuBiT Lab. Sostiene que las peculiaridades de la mecánica cuántica podrían ser fundamentales para impulsar mecanismos biológicos complejos, como la fotosíntesis, las reacciones enzimáticas e incluso cómo reaccionan las células a los campos electromagnéticos.

Sorprendentemente, el viaje de Aiello no comenzó ni con la biología ni con la física cuántica. Si bien quería obtener una licenciatura en física, sus padres le recomendaron una licenciatura en ingeniería, ya que Brasil, su país natal, ofrecía oportunidades mejor remuneradas para los ingenieros que para los físicos. Durante sus estudios universitarios a principios de la década de 2000, Aiello aprendió más sobre física cuántica gracias a su mentor, el profesor Fernando Brandt de la Universidad de São Paulo, quien hizo que Aiello leyera las conferencias de Feynman. Aiello terminó sus estudios en la École Polytechnique de Francia, donde tuvo más oportunidades de seguir su pasión por la física cuántica. "La industria cuántica no existía cuando me gradué", explicó. "Pero durante mi carrera universitaria, pude tomar algunos cursos iniciales de computación cuántica y rápidamente descubrí que los disfrutaba".

Después de su carrera universitaria, Aiello hizo la transición a un doctorado. en detección cuántica en el MIT. Como postdoctorada en un laboratorio de química en Berkeley, hizo la transición a la biofísica. Uno de sus proyectos fue crear un chip para obtener imágenes de moléculas de clorofila. El experimento no funcionó y Aiello buscó otras moléculas para obtener imágenes; Al azar se topó con el criptocromo, una proteína con propiedades notablemente similares a lo que los físicos llaman “detección cuántica”.

“Los químicos han sido conscientes de la “detección cuántica” a temperatura ambiente en tubos de ensayo, sin nombrarla así, durante décadas”, añadió. Esta fue la primera exposición de Aiello a cómo la física cuántica podía interactuar con la biología, y quedó enganchada. Después de completar un segundo puesto postdoctoral en bioingeniería en la Universidad de Stanford, Aiello se convirtió en profesor asistente en UCLA.

En noviembre de 2019, dos meses antes de la pandemia, Aiello fundó el QuBiT Lab, que se centra en la biología cuántica. Como investigador principal del QuBiT Lab, Aiello examina cómo los espines cuánticos, una propiedad inherente de los electrones y otras partículas, afectan los sistemas biológicos, como las células. “Esto podría ser clave en procesos que van desde la migración de las aves hasta la embriogénesis”, destacó.

Sin embargo, para que muchas de estas interacciones cuánticas afecten a los procesos biológicos, deben funcionar a temperatura ambiente, lo que puede suponer una gran barrera. Sin embargo, como han demostrado otras investigaciones de física y química cuánticas, esta dinámica cuántica puede ocurrir a estas temperaturas durante períodos cortos, pero lo suficientemente largos como para ser importantes para la función fisiológica. Aiello y su equipo de QuBiT Lab tienen la esperanza de que futuras investigaciones muestren que ellos impulsan causalmente los procesos fisiológicos.

Como voz líder en el campo de la biología cuántica y líder de QuBiT Lab, Aiello comprende la importancia de aumentar la diversidad dentro del ecosistema cuántico. “Los científicos de alto rango tienen un papel que desempeñar para hacer que la industria sea más inclusiva”, destacó, “no como salvadores, sino como aliados”. Para ser aliados, Aiello explicó que estas personas deben ser conscientes de los problemas y prejuicios dentro del campo y defender a las mujeres y otros grupos minoritarios.

Aiello también mencionó que se debe mejorar la alfabetización cuántica para que el campo sea más diverso. “Hay mucha falta de comunicación en torno a la cuántica; debemos mejorar la alfabetización cuántica general para todos los que tienen un título de escuela secundaria”, afirmó. “Es como lo que alguna vez fue la codificación, donde solo un grupo específico de personas podía codificar, y ahora todos pueden hacerlo. Quantum es similar en el sentido de que ahora sólo unas pocas personas tienen acceso a él. Necesitamos ampliar esto para incluir a todos; La física cuántica es necesaria para que podamos comprender el mundo en el que ya vivimos”.

Kenna Hughes-Castleberry es la editora gerente de Inside Quantum Technology y la comunicadora científica de JILA (una asociación entre la Universidad de Colorado Boulder y el NIST). Sus temas de escritura incluyen tecnología profunda, computación cuántica e inteligencia artificial. Su trabajo ha aparecido en National Geographic, Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica y más.

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computación cuántica, la investigación, detección, mujeres en cuántica

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Clarice D. Aiello, biología cuántica, Laboratorio QuBiT, Mujeres en cuántica

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