Un estudio propone que los enlaces químicos son una forma de entrelazamiento cuántico

Fuentes: Chemical bonds might be just quantum entanglement

Un nuevo estudio publicado en una revista de química teórica plantea que los enlaces químicos, uno de los conceptos más familiares de la ciencia, pueden describirse con precisión como fenómenos de entrelazamiento cuántico entre los electrones compartidos por los átomos. La investigación parte de una constatación: la química moderna calcula propiedades moleculares con gran exactitud, pero carece de una definición universal e intuitiva de qué es un enlace, y los conceptos habituales —orden de enlace, hibridación, aromaticidad— son marcos interpretativos, no magnitudes medibles directamente.

Para resolverlo, los autores introducen los orbitales atómicos maximamente entrelazados (MEAOs), construidos no para parecerse a átomos libres, como hacen los métodos clásicos, sino para maximizar el entrelazamiento entre centros atómicos. Aplicados a moléculas reales, los MEAOs reproducen de forma automática las estructuras de Lewis: en el eteno identifican los seis enlaces previstos, y los orbitales de carbono adoptan por sí solos la forma sp2, sin que el método lo imponga como hipótesis.

La cantidad de entrelazamiento entre dos orbitales correlaciona con la fuerza del enlace: alcanza valores cercanos al máximo teórico en el triple enlace del nitrógeno (N2) y disminuye al pasar de sistemas covalentes a iónicos como Li2, LiH o LiF. En el dímero de helio, un complejo de van der Waals sin enlace químico, el método devuelve entrelazamiento cero. El análisis reproduce además un benchmark exigente, el llamado mecanismo del arpón en la disociación del hidruro de litio, detectando un pico de covalencia en la región del cruce evitado.

Para enlaces multicéntricos, como los de la aromaticidad, los autores recurren al entrelazamiento multipartito genuino, que cuantifica correlaciones irreducibles entre tres o más orbitales. En el benceno (C6H6), los seis orbitales π aparecen como un único cúmulo altamente entrelazado, con un valor cercano al máximo teórico, lo que ofrece una medida cuantitativa de la deslocalización aromática.