{"id":10718,"date":"2026-02-11T10:05:59","date_gmt":"2026-02-11T10:05:59","guid":{"rendered":"https:\/\/quantum2025.org\/?post_type=news-link&p=10718"},"modified":"2026-02-11T13:39:55","modified_gmt":"2026-02-11T13:39:55","slug":"cientifica-colombiana-investiga-procesos-cuanticos-que-sostienen-la-vida-en-la-tierra","status":"publish","type":"news-link","link":"https:\/\/quantum2025.org\/es\/news-link\/cientifica-colombiana-investiga-procesos-cuanticos-que-sostienen-la-vida-en-la-tierra\/","title":{"rendered":"Cient\u00edfica Colombiana Investiga Procesos Cu\u00e1nticos que Sostienen la Vida en la Tierra"},"content":{"rendered":"\n

Entrevista con Alexandra Olaya-Castro, profesora del Departamento de F\u00edsica y Astronom\u00eda del University College de Londres, en el Reino Unido; Medalla Maxwell 2016 y elegida UNESCO-IYQ 2025 Quantum 100<\/em><\/h4>\n\n\n\n

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\"\"<\/a>
Alexandra Olaya-Castro recibiendo la Medalla Maxwell. Foto de Alexandra Olaya-Castro.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

La vida en nuestro planeta depende del Sol. Cuando miramos una hoja de un \u00e1rbol, estamos en presencia de una maquinaria molecular, invisible a nuestros ojos, que captura fotones, iniciando un proceso que sostiene casi todas las formas de vida: la fotos\u00edntesis.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo funciona esta f\u00e1brica biomolecular, y c\u00f3mo logra transformar la energ\u00eda de la luz solar primero en energ\u00eda electr\u00f3nica y luego en energ\u00eda qu\u00edmica con una eficiencia asombrosa? Son preguntas fundamentales que mantienen ocupada la mente de la f\u00edsica te\u00f3rica colombiana Alexandra Olaya-Castro, profesora y actual l\u00edder de la secci\u00f3n de Biof\u00edsica del Departamento de F\u00edsica y Astronom\u00eda del University College London (UCL).<\/p>\n\n\n\n

Alexandra comienza nuestro encuentro virtual aclar\u00e1ndonos, con su rostro iluminado, que la naturaleza es un laboratorio de sensores de la luz extraordinarios:<\/p>\n\n\n\n

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\u201cLa naturaleza est\u00e1 llena de fotorreceptores que los organismos vivos han desarrollado para adaptarse al ambiente. Los procesos biol\u00f3gicos que usan sensores de luz son fundamentales. Uno de ellos es la fotos\u00edntesis, pero hay muchos otros. Por ejemplo, la prote\u00edna rodopsina, el sensor de luz del ojo humano, es un detector muy potente de fotones. Entonces, la fotos\u00edntesis es solamente un ejemplo, pero la cantidad de fotorreceptores y procesos que son iniciados con la luz en la naturaleza son muchos<\/em>.\u201d<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

El proceso de absorci\u00f3n de la luz por parte de biomol\u00e9culas en los organismos que hacen fotos\u00edntesis es de naturaleza cu\u00e1ntica. Esta absorci\u00f3n transforma la energ\u00eda de los fotones en energ\u00eda de excitaci\u00f3n electr\u00f3nica y entonces se inicia un proceso de transferencia de esta excitaci\u00f3n electr\u00f3nica dentro de cada biomol\u00e9cula y entre biomol\u00e9culas, con una eficiencia que ninguna m\u00e1quina construida por el ser humano ha logrado reproducir.<\/p>\n\n\n\n

Alexandra nos explica que muchos de estos procesos se sit\u00faan en la frontera entre la f\u00edsica cu\u00e1ntica y la f\u00edsica cl\u00e1sica: all\u00ed donde varios fen\u00f3menos no pueden explicarse satisfactoriamente con m\u00e9todos cl\u00e1sicos, ni semicl\u00e1sicos.<\/p>\n\n\n\n

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\u201cYa desde el doctorado me hab\u00eda interesado ver c\u00f3mo, luego de absorber la energ\u00eda, estas biomol\u00e9culas la transfieren de una mol\u00e9cula a otra mol\u00e9cula y luego a otra de una manera muy eficiente y as\u00ed hasta que generan el proceso qu\u00edmico que tienen que generar. Entonces, comparamos con las aproximaciones cl\u00e1sicas, si esas aproximaciones son suficientes para describir el fen\u00f3meno o si es necesario usar f\u00edsica cu\u00e1ntica<\/em>.\u201d<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

La mec\u00e1nica cu\u00e1ntica como escenario para enfrentar lo contraintuitivo<\/h2>\n\n\n
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\"\"<\/a>
Alexandra con sus estudiantes de doctorado. De izquierda a derecha: Christian David Rodr\u00edguez-Camargo, Hallmann Oskar Gestsson, Alexandra Olaya-Castro y Chawntell Kulkarni. Foto de Alexandra Olaya-Castro.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Para Olaya-Castro, estudiar sistemas que pueden ser excitados con luz es una elecci\u00f3n estrat\u00e9gica: lo que se puede medir facilita el di\u00e1logo entre los experimentos y la teor\u00eda. En ese di\u00e1logo aparece la \u00f3ptica cu\u00e1ntica, el \u00e1rea de la f\u00edsica que estudia c\u00f3mo la materia absorbe y emite energ\u00eda a escalas donde los m\u00e9todos cl\u00e1sicos dejan de funcionar.<\/p>\n\n\n\n

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\u201cNecesitamos de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica para entender estos procesos, ya que suceden en unas escalas de tiempo extremadamente cortos: van entre unos pocos cientos de femtosegundos a un picosegundo <\/em>[la billon\u00e9sima parte de un segundo] pero la emisi\u00f3n de la luz de estas mol\u00e9culas ocurre en el nanosegundo. O sea, mucho despu\u00e9s. Entonces, este tiempo que manejan estos procesos, no tenemos m\u00e1s opci\u00f3n que describirlo de manera cu\u00e1ntica<\/em>.\u201d<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

En esas escalas de tiempo del orden de femtosegundos predominan procesos electr\u00f3nicos y nucleares ultrarr\u00e1pidos que requieren una descripci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/p>\n\n\n\n

Pero, \u00bfqu\u00e9 impuls\u00f3 a Alexandra Olaya-Castro a dedicarse a comprender los procesos cu\u00e1nticos?   <\/p>\n\n\n\n

En este sentido, explica que para ella la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica no es solo un marco te\u00f3rico, sino una invitaci\u00f3n permanente a dudar. Conceptos como el principio de incertidumbre o la dualidad onda-part\u00edcula la atraparon desde muy joven porque obligan a replantear lo que significa entender los fen\u00f3menos.<\/p>\n\n\n\n

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\u201cMi inter\u00e9s por la cu\u00e1ntica comenz\u00f3 desde el bachillerato, cuando me enfrent\u00e9 a conceptos que contradicen la intuici\u00f3n como el principio de incertidumbre: mientras m\u00e1s conozco la posici\u00f3n tienes menos resoluci\u00f3n para medir la velocidad. Y muchos otros conceptos que necesitas aprender para describir el \u00e1tomo, conceptos contraintuitivos, pero que a la vez son predictivos<\/em>\u201d.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Cuando una gr\u00e1fica convierte tu investigaci\u00f3n en un hito<\/h2>\n\n\n\n

Durante su doctorado en la Universidad de Oxford, Alexandra Olaya-Castro recuerda una noche que a\u00fan hoy la emociona. A las 2:00 am, llevaba horas esperando por una gr\u00e1fica que describ\u00eda el comportamiento de los \u00e1tomos dentro de una cavidad.<\/p>\n\n\n\n

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\u201cSi tienes acoplos iguales, todo es muy sim\u00e9trico, cuando t\u00fa tienes muchas simetr\u00edas en mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, se restringe la din\u00e1mica del sistema\u201d, <\/em>aclara. Cuando finalmente apareci\u00f3 la gr\u00e1fica, la simetr\u00eda se hab\u00eda roto y, con ello, se abr\u00eda la puerta a fen\u00f3menos que no existen en sistemas demasiado ordenados. \u201cRecuerdo tener esa gr\u00e1fica que mostraba lo que pasaba cuando se romp\u00eda esa simetr\u00eda; estaba supercontenta\u201d<\/em>.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n

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\"\"<\/a>
Alexandra Olaya-Castro durante su graduaci\u00f3n de doctorado en la Universidad de Oxford. Foto de Alexandra Olaya-Castro.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

En 2014, ya siendo profesora de UCL, Olaya-Castro y su estudiante doctoral Edward O\u2019Reilly publicaron un resultado fundamental en Nature Communications<\/a>, donde demuestran c\u00f3mo ciertas vibraciones de los pigmentos que conforman los complejos biomoleculares, y que asisten la transferencia de excitaci\u00f3n electr\u00f3nica en los primeros pasos de la fotos\u00edntesis, se comportan de manera colectiva, lo que conlleva a exhibir fen\u00f3menos indiscutiblemente cu\u00e1nticos. <\/p>\n\n\n\n

\u201cMi hip\u00f3tesis era que esas vibraciones no se comportaban como uno esperar\u00eda cl\u00e1sicamente, sino que all\u00ed hab\u00eda un proceso cu\u00e1ntico. Y es algo que no se hab\u00eda investigado mucho. Entonces yo formul\u00e9 la hip\u00f3tesis de lo que ten\u00edamos que probar  y cu\u00e1les ser\u00edan las t\u00e9cnicas que utilizar\u00edamos para verlo<\/em>.\u201d Alexandra recuerda, sonriente, cuando su estudiante entr\u00f3 en su oficina con la gr\u00e1fica en la mano, una gr\u00e1fica que mostraba, efectivamente, la presencia de procesos cu\u00e1nticos que no tienen un an\u00e1logo cl\u00e1sico. \u201cEscribimos el paper y lo mandamos a Nature Communications y fue relativamente r\u00e1pido publicar este resultado,<\/em>\u201d rememora. \u201cA veces publicar puede tener obst\u00e1culos adicionales si t\u00fa tienes un nombre como el m\u00edo\u201d<\/em>, subraya.<\/p>\n\n\n\n

Esa investigaci\u00f3n le vali\u00f3 a Alexandra Olaya-Castro la Medalla Maxwell del Instituto de F\u00edsica del Reino Unido en 2016<\/a>, \u201cpor su contribuci\u00f3n al entendimiento te\u00f3rico de los fen\u00f3menos cu\u00e1nticos en biomol\u00e9culas<\/em>\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Alexandra habla con entusiasmo de sus estudiantes, explica que cada estudiante trae consigo un descubrimiento. Y cada descubrimiento, ya sea una gr\u00e1fica o una confirmaci\u00f3n experimental al otro lado del mundo, representa una victoria.<\/p>\n\n\n\n

En 2019, otro de sus estudiantes, Stefan Siwiak-Jaszek, investig\u00f3 los fen\u00f3menos cu\u00e1nticos asociados a la sincronizaci\u00f3n de las vibraciones moleculares<\/a> que asisten la transferencia de energ\u00eda: la posibilidad de que distintos modos se coordinen entre s\u00ed mientras la energ\u00eda se transfiere. \u201cSe me ocurri\u00f3 investigar si estos modos se sincronizan a medida que la energ\u00eda se va transfiriendo<\/em>.\u201d  Este resultado se mantuvo como una predicci\u00f3n te\u00f3rica hasta que, en 2024, un equipo de investigaci\u00f3n en China<\/a>  logr\u00f3 medir las predicciones de Olaya-Castro y su estudiante. \u201cEso me hizo muy feliz. Ver que alguien se sent\u00f3 a estudiar nuestros an\u00e1lisis, hizo los experimentos y midi\u00f3 lo que nosotros predec\u00edamos, fue un momento muy emocionante<\/em>.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, sus logros exigieron superar obst\u00e1culos que otros cient\u00edficos no tuvieron que sortear. Mujer y latinoamericana, los sesgos no han dejado de estar presentes a lo largo de su carrera. Alexandra nos comenta sobre las dificultades que ha enfrentado debido a esos sesgos y los mecanismos que implementa para romper los estereotipos. <\/p>\n\n\n\n

Romper el estereotipo: ser mujer, cient\u00edfica y latinoamericana en Europa<\/h2>\n\n\n\n

A su llegada a Inglaterra, durante el doctorado en Oxford, el sistema de colleges<\/em> le ofreci\u00f3 redes de apoyo que amortiguaron las diferencias. Pero conforme fue avanzando y haci\u00e9ndose m\u00e1s visible en la comunidad cient\u00edfica europea, las barreras se volvieron imposibles de ignorar. \u201cYo no estaba tan consciente de las barreras que uno puede enfrentar siendo mujer en f\u00edsica hasta que llegu\u00e9 a Inglaterra\u201d<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Un episodio que la marc\u00f3, ocurri\u00f3 en una conferencia internacional cuando un investigador muy reconocido le pregunt\u00f3 si estaba all\u00ed para servir el vino.<\/p>\n\n\n\n

\u201cEn ese momento entend\u00ed que esa era la manera en la que algunas personas me ve\u00edan. No de par a par sino de una manera inferior.\u201d <\/em> Pero este episodio no la apoc\u00f3; por el contrario, se convirti\u00f3 en combustible para comenzar la b\u00fasqueda de herramientas y estrategias para romper el estereotipo.<\/p>\n\n\n\n

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\u201cDecid\u00ed siempre contar mi historia para romper el estereotipo, para que quede claro que tambi\u00e9n hay personas como yo haciendo ciencia. Hoy ya tengo construida una reputaci\u00f3n y he roto varias barreras; aun as\u00ed, sigo enfrentando algunas<\/em>\u201d.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

En un sistema que todav\u00eda duda de la autoridad intelectual de una mujer latinoamericana, cada art\u00edculo publicado, cada conferencia magistral y cada estudiante formado representan una victoria frente a los sesgos y la discriminaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Y es que estos sesgos no solo afectan al cient\u00edfico de manera psicol\u00f3gica, sino que tienen una repercusi\u00f3n significativa a la hora de ascender en la carrera u obtener financiamiento para proyectos de investigaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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\u201cHace un tiempo postul\u00e9 a una financiaci\u00f3n econ\u00f3mica en Europa, en un esquema muy prestigioso. Cuando recib\u00ed la evaluaci\u00f3n de los revisores, uno de ellos me escribi\u00f3:<\/em> \u2018se siente muy orgullosa de haber recibido la medalla, pero deber\u00eda dedicarse a hacer otras cosas\u2019.  Otro escribi\u00f3 <\/em>[parafraseando], \u2018Yo puedo hacer lo que ella propone, pero m\u00e1s barato\u2019\u00bb, rememora Alexandra con desilusi\u00f3n. \u201cSiendo esta una instituci\u00f3n europea muy prestigiosa, fue impactante entender que algunos de los evaluadores usan criterios que no necesariamente son cient\u00edficos. Y esto refleja que no todo tiene que ver con m\u00e9ritos en la ciencia sino trae los sesgos a la luz<\/em>\u201d.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Liderar para transformar un sistema excluyente<\/h2>\n\n\n\n

Tras mucha reflexi\u00f3n sobre los obst\u00e1culos, por g\u00e9nero y origen, enfrentados y que otras personas enfrentan, Alexandra asumi\u00f3 el reto de contribuir m\u00e1s all\u00e1 de lo personal asumiendo un rol in\u00e9dito como Vicedecana de Inclusi\u00f3n, Diversidad y Equidad de la Facultad de Matem\u00e1ticas y Ciencias F\u00edsicas de UCL. Cargo que ocup\u00f3 del 2019 al 2022.<\/p>\n\n\n

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Recibiendo el reconocimiento Freedom of the City of London<\/em>. Foto de Alexandra Olaya-Castro.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Se postul\u00f3 al cargo despu\u00e9s de reflexionar y estudiar investigaciones sobre los sesgos y desventajas que investigadores como ella, y muchos otros, han enfrentado en sus caminos acad\u00e9micos. Para Olaya-Castro, estos obst\u00e1culos no solo afectan a las personas, sino a la ciencia misma:<\/p>\n\n\n\n

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\u201cLa f\u00edsica parece no haber avanzado significativamente en las \u00faltimas d\u00e9cadas y una de las posibles razones es que no hay una diversidad suficiente de personas, con diferentes experiencias culturales, que est\u00e9n aportando a ese conocimiento, o cuyas contribuciones sean reconocidas. El quehacer cient\u00edfico puede ser hostil para ciertos grupos de personas, y muchas veces quien logra avanzar es quien piensa igual a los que ya est\u00e1n all\u00ed<\/em>\u201d.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Desde ese lugar impuls\u00f3 iniciativas para apoyar a quienes estaban en desventaja y abri\u00f3 espacios seguros de conversaci\u00f3n dentro de la facultad, con el objetivo de transformar las din\u00e1micas de poder:<\/p>\n\n\n\n

\u201cLanzamos una serie de conversaciones con el objetivo de impulsar un cambio en las din\u00e1micas de poder, porque eso es lo que est\u00e1 en la base de todas estas desventajas. Unos tienen el poder y deciden todo, otros no.\u201d<\/p>\n\n\n\n

El secreto: mantener la curiosidad y la pasi\u00f3n por aprender<\/h2>\n\n\n\n

Para Alexandra, la ciencia no es un recorrido lineal ni c\u00f3modo. Es un camino atravesado por obst\u00e1culos, como cualquier otro, y por tanto con aprendizajes constantes. La diferencia \u2014explica\u2014 est\u00e1 en aquello que mantiene viva la motivaci\u00f3n. Lo deja claro en su mensaje para las nuevas generaciones:<\/p>\n\n\n\n

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\u201cCualquier camino que sigas va a tener obst\u00e1culos; la ciencia no es diferente. Lo m\u00e1s importante es que, a medida que avanzas, est\u00e9s emocionada con lo que est\u00e1s aprendiendo<\/em>\u201d. Esa emoci\u00f3n, cuenta, nace de la curiosidad, no de la competencia ni de la presi\u00f3n por descubrir antes que otro cient\u00edfico. \u201cEl verdadero motor es la convicci\u00f3n de que quieres aprender y entender esas cosas que te producen curiosidad<\/em>\u201d. Insiste en que nadie recorre este trayecto en soledad. Reconocer y construir v\u00ednculos de apoyo es parte esencial de la pr\u00e1ctica cient\u00edfica. \u201cEs muy importante conectarte, establecer relaciones profesionales con una variedad de cient\u00edficos que pueden formar una red de apoyo para ti. Construir esa red hace toda la diferencia<\/em>\u201d.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

En 2024, Alexandra Olaya-Castro recibi\u00f3 el galard\u00f3n Freedom of the City of London<\/em>, un honor que data del siglo XIII y que reconoce sus destacados logros y contribuciones a la vida p\u00fablica a trav\u00e9s de avances cient\u00edficos en biolog\u00eda cu\u00e1ntica y campos relacionados.<\/p>\n\n\n\n

Bibliograf\u00eda<\/h2>\n\n\n\n

Olaya-Castro, A., Johnson, N. F., & Quiroga, L. (2004). Scheme for on-resonance generation of entanglement in time-dependent asymmetric two-qubit-cavity systems. Physical Review A, 70(2). https:\/\/doi.org\/10.1103\/physreva.70.020301<\/a><\/p>\n\n\n\n

O\u2019Reilly, E. J., & Olaya-Castro, A. (2014). Non-classicality of the molecular vibrations assisting exciton energy transfer at room temperature. Nature Communications, 5(1), 3012. https:\/\/doi.org\/10.1038\/ncomms4012<\/a><\/p>\n\n\n\n

Siwiak-Jaszek, S., & Olaya-Castro, A. (2019). Transient synchronisation and quantum coherence in a bio-inspired vibronic dimer. Faraday Discussions<\/em>, 216<\/em>(0), 38\u201356. https:\/\/doi.org\/10.1039\/c9fd00006b<\/a><\/p>\n\n\n\n

Admin. (2016, July 1). UCL Physicist receives 2016 award from Institute of Physics<\/a> | Faculty of Mathematical & Physical Sciences. Faculty of Mathematical & Physical Sciences.<\/p>\n\n\n\n

Wang, J., Zou, J., Zhen, Z., Meng, H., Liao, G., Liu, L., Wang, Z., Chen, H., Pu, Y., & Weng, Y. (2025). Quantum phase synchronization revealing few-hundred femtosecond coherence in cryptophyte phycoerythrin 545 antenna from exciton\u2013vibrational coupling. The Journal of Chemical Physics<\/em>, 162<\/em>(20). https:\/\/doi.org\/10.1063\/5.0259190<\/p>\n\n\n\n

<\/a>Zhu, R., Li, W., Zhen, Z. et al.<\/em> Quantum phase synchronization via exciton-vibrational energy dissipation sustains long-lived coherence in photosynthetic antennas. Nat Commun<\/em> 15<\/strong>, 3171 (2024). https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41467-024-47560-6<\/a> DOI: 10.1063\/5.0259190<\/p>\n\n\n\n

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