Un canal iónico en la membrana celular es una puerta de unos pocos átomos de ancho. Cada segundo pasan por él millones de partículas cargadas: iones de sodio y potasio. La física clásica decía que, para atravesarlo, el ion debe saltar una barrera energética, como un viajero que cruza un alto puerto de montaña. Pero los cálculos mostraban que los canales dejan pasar muchos más iones de los que cabría esperar con ese salto.
Resulta que los iones no saltan la barrera, sino que la atraviesan. Esto es el efecto túnel cuántico: un fenómeno en el que la partícula se filtra a través de un obstáculo, como si una persona atravesara una pared sin romperla. Los autores del trabajo construyeron un modelo en el que el ion hace túnel a través del filtro estrecho del canal y obtuvieron valores exactos de conductancia para los canales de sodio y potasio: los mismos que se miden en los experimentos.
El enfoque cuántico cambia la visión de la célula viva. Los canales iónicos aparecen no solo como poros, sino como conductores cuánticos. Los autores predicen que en tales canales deberían aparecer resonancias en frecuencias del orden de los terahercios, algo que se puede comprobar experimentalmente. Si la predicción se confirma, la biología cuántica tendrá una base sólida, y nosotros, una nueva comprensión de cómo la vida utiliza las leyes del micromundo.
El ancho de un canal iónico es de unos 0,3 nanómetros. Es 300 000 veces más delgado que un cabello humano y, aun así, el canal deja pasar hasta 100 millones de iones por segundo.
En la novela de Greg Egan «La ciudad de los permutadores», los humanos escanean el cerebro con precisión a nivel de estados cuánticos; quizás el efecto túnel en los canales iónicos forme parte de esas tecnologías.