Живые клетки обрабатывают информацию в триллионы раз быстрее, чем считалось ранее

А может быть, человек — это "венец Творения". Однако не стоит сильно зазнаваться, ведь в нашем теле есть множество недостатков, и чтобы стать сверхразумом, нам предстоит пройти долгий путь.

Недавно американский физик-теоретик Филип Куриан провёл исследование, которое открывает новую страницу в науке о жизни. Его работа показывает, что живые организмы способны обрабатывать информацию с невероятной скоростью, значительно превышающей возможности традиционных биохимических процессов.

В своем исследовании Куриан обнаружил, что белковые структуры в живых клетках демонстрируют явление квантового сверхизлучения. Этот эффект позволяет клеткам обрабатывать информацию со скоростью около одного, или даже десяти триллионов(1E+13) операций в секунду!?

Это в миллиарды раз превышает скорость классических каналов передачи информации в организме, таких как ионные потоки и потенциалы действия, которые достигают не более одной тысячи операций в секунду.

Ключевую роль в этом процессе играет аминокислота триптофан, которая входит в состав многих белков. Она поглощает ультрафиолетовый свет и переизлучает его на более длинной волне. Когда молекулы триптофана организованы в крупные сети, такие как микротрубочки цитоскелета, амилоидные фибриллы и другие клеточные структуры, они начинают взаимодействовать с фотонами скоординированно, демонстрируя квантовое поведение.

«Мы радикально недооценивали вычислительные возможности аневральных организмов и нейронов, рассматривая только классические информационные каналы», — говорит Филип Куриан, физик-теоретик и директор-основатель Лаборатории квантовой биологии (QBL) в Университете Говарда в Вашингтоне.

Исследователь утверждает, что эти квантовые эффекты могут существовать при комнатной температуре — в "тёплой и хаотичной" биологической среде, где, как считалось ранее, квантовые процессы были невозможны. В отличие от искусственных квантовых компьютеров, которые требуют охлаждения до сверхнизких температур, живые системы каким-то образом защищают свои квантовые процессы от разрушительного воздействия среды.

Также в исследовании выдвигается гипотеза, что совокупная вычислительная мощность живых организмов на Земле за всю ее историю может быть сопоставима с вычислительной мощностью всей наблюдаемой Вселенной. Поскольку аневральные организмы — бактерии, грибы и растения — составляют большую часть биомассы планеты и существуют намного дольше животных, именно они могут быть ответственны за подавляющее большинство «углеродных вычислений».

"В эпоху роботов, ИИ и квантовых компьютеров важно помнить, что физические законы пока ограничивают всё их поведение и делают их "полуживыми". Однако, несмотря на это, мы способны исследовать и осмысливать устройство Вселенной, по мере того как разворачивается её космическая история. Потрясающе, что нам удается играть в этом такую роль" — говорит Филип Куриан.

Открытие вызвало интерес у исследователей квантовых вычислений, так как устойчивость хрупких квантовых эффектов в «шумной» биологической среде может иметь важное значение для разработки более стабильных квантовых технологий. По словам Сета Ллойда, профессора MIT и одного из пионеров квантовых вычислений: «Вычисления, выполняемые живыми системами, намного мощнее, чем те, которые пока-что выполняются искусственными».

Результаты исследования открывают новые горизонты не только для биологии и медицины, но и для астробиологии. Они предлагают новые критерии для поиска жизни на других планетах.

Кроме того, эти открытия могут повлиять на развитие квантовых технологий. Квантовые технологии, работающие при обычных температурах, могут стать реальностью. Возможно, это открытие даже приведёт к оцифровке человека сознания, если мы почти имеем полную картину формирования нашего "Я".

Источник: vk.com

Комментарии: