Физик-теоретик Филип Куриан, директор Лаборатории квантовой биологии Университета Говарда в Вашингтоне выяснил, что живые организмы обрабатывают информацию в миллиарды раз быстрее, чем считалось ранее. Об этом говорится в статье в журнале Science.
Новое исследование показывает, что белки в клетках используют квантовое сверхизлучение. Этот эффект позволяет им выполнять 10¹²–10¹³ операций в секунду. Для сравнения, обычные биохимические процессы, такие как ионные потоки, достигают максимум лишь 10³ операций в секунду.
Ключевая роль в этом процессе принадлежит аминокислоте триптофану. Она поглощает ультрафиолетовый свет и излучает его на другой длине волны. В структурах, таких как микротрубочки или амилоидные фибриллы, молекулы триптофана работают вместе, создавая квантовые эффекты.
«Мы недооценивали вычислительные способности организмов, учитывая только классические процессы», — говорит Куриан.
Ученый отметил, что эти квантовые эффекты работают при комнатной температуре, в отличие от искусственных квантовых компьютеров, которым нужно сильное охлаждение. Живые системы защищают свои квантовые процессы от внешнего хаоса.
Куриан также предположил, что вычислительная мощность всех живых организмов за всю историю Земли сравнима с мощностью наблюдаемой Вселенной. Основной вклад в эти «углеродные вычисления» вносят бактерии, грибы и растения, существующие дольше животных.
«Законы физики ограничивают искусственный интеллект и квантовые компьютеры, но мы можем изучать порядок Вселенной и участвовать в ее истории», — добавил Куриан. Открытие заинтересовало ученых, включая профессора Массачусетского технологического института Сета Ллойда, который считается одним из пионеров квантовых вычислений.
«Вычисления, выполняемые живыми системами, намного мощнее, чем те, которые выполняются искусственными», – отметил он.
Исследование может повлиять на биологию, медицину, астробиологию и разработку квантовых технологий, работающих при обычных температурах.
