Figura. Azar clásico y azar cuántico

El azar clásico describe acontecimientos aparentemente impredecibles debido al desconocimiento de sus condiciones iniciales. Por ejemplo, el resultado de lanzar una moneda depende de su velocidad, rotación y fuerzas externas. En principio, un modelo determinista suficientemente preciso permitiría calcularlo. En cambio, el azar cuántico aparece en fenómenos microscópicos, como la detección de fotones, donde la mecánica cuántica proporciona probabilidades para diferentes resultados individuales. Según su interpretación habitual, esta incertidumbre no depende solamente de información incompleta, sino que constituye una propiedad fundamental de las mediciones cuánticas (Bell, 1964).

La diferencia plantea importantes problemas filosóficos y científicos. Mientras el determinismo clásico supone que conocer completamente las causas permitiría anticipar sus efectos, la teoría cuántica utiliza distribuciones de probabilidad incluso cuando conocemos el estado del sistema. Los experimentos sobre entrelazamiento cuántico han demostrado resultados incompatibles con determinadas explicaciones basadas en variables ocultas locales. Sin embargo, estos hallazgos no eliminan todas las interpretaciones deterministas de la física cuántica. Por tanto, distinguir entre incertidumbre por desconocimiento e indeterminación fundamental continúa siendo un problema de investigación (Hensen et al., 2015).

En biología, ambos enfoques ayudan a comprender los límites de nuestras predicciones. Las reacciones bioquímicas, la fotosíntesis y determinados procesos moleculares dependen de interacciones gobernadas por leyes cuánticas. Sin embargo, las proporciones hereditarias de la genética mendeliana generalmente pueden estudiarse mediante modelos probabilísticos clásicos, sin calcular individualmente los fenómenos cuánticos. La biología cuántica investiga posibles funciones de efectos cuánticos en procesos como la captación de energía luminosa y la orientación magnética de algunas aves (Lambert et al., 2013).

Bell, J. S. (1964). On the Einstein Podolsky Rosen paradox. Physics Physique Fizika, 1(3), 195–200. https://doi.org/10.1103/PhysicsPhysiqueFizika.1.195

Hensen, B., Bernien, H., Dréau, A. E., et al. (2015). Loophole-free Bell inequality violation using electron spins separated by 1.3 kilometres. Nature, 526, 682–686. https://doi.org/10.1038/nature15759

Lambert, N., Chen, Y.-N., Cheng, Y.-C., Li, C.-M., Chen, G.-Y., & Nori, F. (2013). Quantum biology. Nature Physics, 9, 10–18. https://doi.org/10.1038/nphys2474