El estudio de fenómenos de la mecánica cuántica en sistemas biológicos, como la coherencia en la fotosíntesis.La biología cuántica es el estudio de fenómenos de la mecánica cuántica —como la superposición, el efecto túnel y la coherencia— en sistemas vivos. Se pregunta si la naturaleza aprovecha los efectos cuánticos para lograr funciones biológicas que serían imposibles o ineficientes solo con la física clásica. El campo ganó impulso con la evidencia de que la fotosíntesis, la magnetorrecepción aviar y posiblemente el olfato dependen de la coherencia cuántica o de la dinámica de espín.
El término fue acuñado en la década de 1920, pero el campo moderno surgió en la década de 2000 con experimentos sobre complejos fotosintéticos y proteínas criptocromo. Entre los pioneros notables se encuentra Erwin Schrödinger, quien especuló sobre los efectos cuánticos en la vida en su libro de 1944 '¿Qué es la vida?'.
En esencia, la biología cuántica examina cómo partículas como electrones y protones se comportan como ondas en moléculas biológicas. Por ejemplo, en la fotosíntesis, la transferencia de energía entre moléculas de pigmento puede implicar coherencia cuántica, donde una excitación existe en múltiples ubicaciones simultáneamente, lo que le permite probar varias rutas y encontrar la más eficiente. En la magnetorrecepción, las reacciones de pares radicales generan espines de electrones cuyo estado cuántico es sensible al campo magnético terrestre, lo que potencialmente permite a las aves orientarse.
La biología cuántica informa el diseño de sistemas fotosintéticos artificiales, sensores cuánticos para la detección de campos magnéticos y nuevos enfoques en imágenes médicas.
Algunos investigadores proponen que el efecto túnel cuántico en enzimas acelera las reacciones bioquímicas hasta en un factor de mil.
Aún no hay artículos