La materia cuántica puede aprender como un organismo vivo

 

Investigadores de la Universidad Rutgers en Estados Unidos han descubierto que el aprendizaje, una característica universal de la inteligencia en los seres vivos, se puede imitar en la materia cuántica, según se informa en un comunicado.

Un material cuántico es aquel cuyas propiedades no pueden ser descritas por la física clásica, sino por la física cuántica. Los aislantes de Mott son una clase de materiales cuánticos.

Los aislantes de Mott presentan fenómenos extraordinarios, como la superconductividad a alta temperatura y la así llamada magnetorresistencia colosal (que les permite cambiar considerablemente su resistencia eléctrica en presencia de un campo magnético), debido a la interacción entre carga y espín.

Lo que ha descubierto la nueva investigación es que los aislantes de Mott pueden «aprender» a responder a los estímulos externos de una manera que imita el comportamiento animal. Los resultados de este estudio se publican en PNAS.

La nueva investigación se ha centrado en el óxido de níquel (NiO), un óxido metálico que constituye un claro ejemplo de material aislante de Mott: estudió cómo la conductividad eléctrica, un tipo especial de material aislante, responde cuando su entorno cambia repetidamente en varios intervalos de tiempo.

Y descubrió que este material cuántico imita el aprendizaje asociativo: mediante estímulos de oxígeno, ozono y luz, cambia sus propiedades electrónicas en función de lo aprendido.

El aprendizaje asociativo es una de las formas básicas que permite aprender a los organismos vivos y, de esta forma, adaptarse constantemente a los cambios.

Otro hallazgo intrigante del estudio es que, cuando los investigadores expusieron el óxido de níquel a concentraciones de oxígeno que cambiaban rápidamente o a diferentes intensidades de luz, el material apenas reaccionó, sino que permaneció en un estado inestable con una pequeña fluctuación de la conductividad eléctrica, destaca PhysicsWorld.

Sin embargo, cuando los científicos introdujeron defectos atómicos adicionales, utilizando un estímulo más severo, como el ozono, la conductividad eléctrica del material fluctuó más rápido, solo para volver a ralentizarse.

Subhasish Mandal, uno de los investigadores, destaca que su descubrimiento demuestra que existen características de aprendizaje universales, como la habituación y la sensibilización, que generalmente se encuentran solo en las especies vivas, en materiales cuánticos.

Los investigadores van incluso más allá: piensan que esa capacidad de aprendizaje puede formar parte de otros materiales cuánticos y ser utilizada para modular sus propiedades en función de determinados estímulos externos.

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Referencia científica : https://www.rutgers.edu/news/researchers-find-human-learning-can-be-duplicated-synthetic-matter

Artículo en español: https://tendencias21.levante-emv.com/la-materia-cuantica-puede-aprender-como-un-organismo-vivo.html

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