Científicos han desarrollado una nueva técnica de espectroscopia de infrarrojos (IR) que utiliza fotones cuánticos para analizar biomoléculas sin necesidad de detectar directamente la luz IR. Este método, denominado espectroscopia IR con fotones no detectados (IR-UDP), supera las limitaciones de los detectores IR tradicionales, que suelen ser ruidosos, lentos o requieren enfriamiento criogénico. La clave reside en la generación de pares de fotones entrelazados, donde uno es de IR y el otro de luz visible, permitiendo que la absorción del fotón IR por la muestra se infiera a través de cambios en el fotón visible, que es mucho más fácil de detectar.

El proceso comienza con un cristal no lineal que, al ser bombeado con un láser, genera pares de fotones entrelazados mediante conversión paramétrica descendente espontánea (SPDC). Uno de los fotones de cada par se encuentra en el rango visible (el "idler") y el otro en el infrarrojo medio (el "signal"). El fotón IR interactúa con la muestra biomolecular, mientras que el fotón visible pasa directamente a un detector de alta eficiencia. La absorción del fotón IR por la muestra se manifiesta como una reducción en la intensidad del fotón visible entrelazado, permitiendo reconstruir el espectro de absorción IR de la muestra.

Esta técnica ofrece varias ventajas significativas. Al evitar la detección directa de fotones IR, se logran relaciones señal-ruido superiores y tiempos de adquisición más rápidos en comparación con los métodos convencionales. Además, la espectroscopia IR-UDP permite el uso de fuentes de luz de baja potencia y detectores de temperatura ambiente, lo que simplifica la instrumentación y reduce los costes. El avance tiene el potencial de revolucionar el análisis de biomoléculas, abriendo nuevas vías para la caracterización de proteínas, ácidos nucleicos y otras moléculas biológicas con una sensibilidad y resolución sin precedentes en el rango del infrarrojo medio.