Сегодня 20 сентября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Биология опередила технологии на миллиарды лет: у живых клеток нашлась способность к квантовым вычислениям

Согласно новому исследованию Филипа Куриана (Philip Kurian), физика-теоретика и директора-основателя Лаборатории квантовой биологии (QBL) в Университете Говарда в Вашингтоне, округ Колумбия, опубликованному в научном журнале Science Advances, живые клетки могут обрабатывать информацию с помощью квантовых механизмов гораздо быстрее, чем классическая биохимическая сигнализация.

 Источник изображения: The Quantum Insider

Источник изображения: The Quantum Insider

Как известно, квантовые вычислительные системы чувствительны к возмущениям и посторонним шумам, и чтобы их минимизировать, квантовые компьютеры должны функционировать при сверхнизких температурах. Принято считать, что только небольшие объекты, такие как атомы и другие частицы, обычно проявляют квантовые свойства. Биологические системы, наоборот, представляют собой враждебную среду для реализации квантовых вычислений: они имеют сравнительно высокую температуру и хаотичны. К тому же их основные компоненты, такие как клетки, являются громадными по сравнению с атомами.

Исследование Куриана ломает сложившиеся стереотипы. В прошлом году группа под руководством Куриана обнаружила «отчётливо квантовый эффект в белковых полимерах в водном растворе». Как отметил профессор Марко Петтини (Marco Pettini) из Университета Экс-Марсель и Центра теоретической физики CNRS (Франция), «экспериментальное подтверждение однофотонного сверхизлучения в повсеместной биологической архитектуре при тепловом равновесии открывает много новых направлений исследований в квантовой оптике, квантовой теории информации, физике конденсированных сред, космологии и биофизике».

Согласно исследованию, ключевой молекулой, обеспечивающей способность клетки к квантовой обработке информации, является триптофан. Это аминокислота, содержащаяся во многих белках, которая поглощает ультрафиолетовый свет и повторно излучает его на более длинной волне.

Крупные сети триптофана образуются в микротрубочках, амилоидных фибриллах, трансмембранных рецепторах, вирусных капсидах, ресничках, центриолях, нейронах и других клеточных комплексах. Подтверждение QBL квантового сверхизлучения в филаментах (внутриклеточное нитевидное образование) цитоскелета (клеточный каркас) имеет важное последствие: все эукариотические организмы (клетки которых содержат оформленное ядро) могут использовать эти квантовые сигналы для обработки информации.

Для расщепления пищи клетки, подвергающиеся аэробному дыханию, используют кислород и генерируют свободные радикалы, которые могут испускать разрушительные частицы ультрафиолетового излучения с высокой энергией. Триптофан может поглощать ультрафиолетовое излучение и повторно излучать его с меньшей энергией. И, как показало исследование QBL, очень крупные триптофановые сети делают этот процесс ещё более эффективным и надёжным благодаря мощным квантовым эффектам.

Сверхизлучение в филаментах цитоскелета происходит примерно за пикосекунду — миллиардную долю микросекунды. Эти триптофановые сети могут функционировать как квантовая волоконная оптика, которая позволяет эукариотическим клеткам обрабатывать информацию в миллиарды раз быстрее, чем при использовании только химических процессов.

Как отметили исследователи, аневральные организмы, включая бактерии, грибы и растения, которые составляют основную часть биомассы Земли, выполняют сложные вычисления. И поскольку они появились на планете гораздо раньше животных, именно они выполняют подавляющее большинство вычислений на основе углерода на Земле.

Работа Куриана привлекла внимание разработчиков квантовых вычислений, поскольку реализация квантовых эффектов в «шумной» среде позволяет сделать квантовую информационную технологию более устойчивой.

Также результаты исследования прокомментировал квантовый физик Сет Ллойд (Seth Lloyd), профессор машиностроения в Массачусетском технологическом институте. «Это служит напоминанием, что вычисления, выполняемые живыми системами, намного мощнее, чем вычисления, выполняемые искусственными», — отметил он.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про серверы

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Xiaomi 18 Fold оказался золотым в ремонте — замена материнской платы обойдётся в почти 40 % цены смартфона 2 ч.
Президент США объявил о создании «Сил ИИ» — их возглавит «царь ИИ»  5 ч.
Популярные чат-боты в большинстве случаев дают вредные советы в сфере финансов 12 ч.
Новая статья: The Blood of Dawnwalker — начало чего-то выдающегося. Рецензия 19 ч.
Путь на дно: суд обязал Microsoft раскрыть внутренние документы и переписку топ-менеджеров в деле о перепродаже лицензий на ПО 19-09 17:43
Персональный ИИ-агент Muse от Meta возглавил рейтинг App Store всего через неделю после релиза 19-09 14:11
SpaceXAI удвоила точность распознавания речи в новой модели Grok Voice Transcribe 2.0 19-09 12:59
Anthropic сделала первый шаг к замедлению ИИ — Accenture будет проверять Claude изнутри 19-09 12:51
Европейские разработчики ИИ выступили против призывов США замедлить темп 19-09 10:43
Alibaba выпустила всеядную модель Qwen3.8-Omni-Flash с контекстом на 1 млн токенов 19-09 10:08
От SLC до QLC: Unigen выпустила новые SSD семейства Cheetah для ИИ-платформ 7 ч.
Продажи умных очков в Китае удвоились за первые восемь месяцев 2026 года 7 ч.
Китайская CXMT запустила массовое производство памяти DRAM пятого поколения 8 ч.
GPT-6 Astra и Claude Fable превратили роботов в комичных убийц — ИИ провалил новый тест безопасности 12 ч.
На следующей неделе Meta покажет AR-гарнитуру Phoenix и фотореалистичные голографические аватары для видеозвонков 14 ч.
Anthropic и OpenAI переключились на аренду небольших ИИ ЦОД 17 ч.
Урезанная Radeon RX 9050 с 4 Гбайт памяти оказалась в среднем на 37 % медленнее версии с 8 Гбайт 19-09 17:50
Исследователь OpenAI предупредил: ИИ-агенты способны общаться даже на отключённых от Сети компьютерах 19-09 17:04
Создана не имеющая аналогов плёночная теплоизоляция — она сдерживает тепло в пять раз лучше силикона 19-09 16:45
Официальные тесты AMD указали на 34%-ный прирост производительности ядра Zen 6 по сравнению с Zen 5 19-09 16:31