Nel 1978, un gruppo di ricercatori tedeschi propose che gli uccelli canori migratori utilizzassero una bussola quantistica basata su specie di coppie radicaliche, ovvero coppie di molecole legate da un legame covalente che può essere rotto dall'assorbimento della luce. La rottura di questo legame provoca un trasferimento di elettroni tra le due molecole e la creazione di una coppia di radicali.
Il modello della bussola a coppia radicale è supportato da numerosi studi sperimentali ma non è ancora del tutto chiaro come funzioni la bussola a livello molecolare. Il nuovo approccio, sviluppato dai ricercatori dell’Università di Oxford, potrebbe aiutare a colmare queste lacune.
Il modello dei ricercatori incorpora l'analisi delle coppie radicali in un modello più generale di navigazione degli uccelli e i risultati suggeriscono che le coppie radicali potrebbero effettivamente essere utilizzate per rilevare la direzione del campo magnetico sfruttando un fenomeno quantistico noto come entanglement di spin.
La capacità di percepire i campi magnetici è chiamata magnetorecezione e si trova in un'ampia varietà di animali tra cui uccelli, pesci, insetti e anfibi. Si ritiene che la magnetorecezione sia un importante strumento di navigazione per molti animali e li aiuti a orientarsi su lunghe distanze.
Uccelli come il pettirosso europeo utilizzano una combinazione di magnetorecezione e altri segnali sensoriali come il sole e le stelle per orientarsi durante la migrazione. Il nuovo studio potrebbe aiutare a comprendere meglio la magnetorecezione negli uccelli e in altri animali.
Lo studio evidenzia anche la potenziale applicazione della fisica quantistica in biologia e in altri settori esterni alla fisica.
