Тирүү клеткалар маалыматты мурунку тушунгандай миллиарды жолу ылдамыраак иштетет

Изилдөөсүнүн алкагында Куриан тирүү клеткалардагы структуралардагы кванттык өтүп кетүүнүн маалыматты иштетүү деңгээлинде, традициядагы биохимиялык каналдардан, мисалы иондук агымдар же потенциалдарды, миллиарды жолу ылдамыраак иштете аларын тааныды, булар 10³ операциядан ашпайт.

Бул процесстеги маанилүү элемент триптофан - көптөгөн белоктордо бар аминокислота. Ал ультрафиолет нурларын жутуп, аны узун толкундарда чыгарылат. Триптофан молекулалары чоң структураларга, мисалы микротрубочкаларга же амилоиддик фибриллдерге биригишкенде, алар фотондор менен келечектүү болуп, кванттык өзгөчөлүктөрдү көрсөтөт.

Биз, мүмкүн, акылсыз организмдердин жана нейрондордун эсептөө мүмкүнчүлүгүн төмөн баалаганбыз, маалыматты өткөрүүдө классикалык каналдарга гана көңүл буруп.

Филип Куриан, теоретикалык физик жана Вашингтондогу Говарда Университетинин Кванттык биология Лабораториясынын негиздөөчүсү.

Изилдөө, ошондой эле, кванттык эффекттер бөлмө температурасына туруктуу болушу мүмкүн экенин, "жылы жана кооз" биологиялык чөйрөдө, мурункудай кванттык процесс мүмкүн эмес деп эсептелген жерде көрсөтөт. Түшүнүктүү кванттык компьютерлери төмөн температураларды талап кылганда, тирүү системалар өз кванттык процессин айлана-чөйрөнүн таасиринен коргоого жөндөмдүү.

Ошондой эле, изилдөө, жердеги бардык тирүү организмдердин биргелешкен эсептөө кубаттуулугу бардык байкалган Жер планетасындагы эсептөө кубаттуулугуна барабар болушу мүмкүн экенин көрсөтөт. Аневралдык организмдер, мисалы бактериялар, курттар жана өсүмдүктөр, Жердин биомассасынын негизги бөлүгүн түзөт жана жаныбарларга караганда атактуу узак жашоого ээ, бул алардын көпчүлүк "көмүртек эсептөөлөрүндө" ролун билдирет.

Кванттык технологиялар жана жасалма интеллект доорунда физикалык мыйзамдар алардын функционалдаштыруусун чектейт экенин унутпоо маанилүү. Ошентсе да, биз космостук тарыхынын өнүгүшү менен Вселеннойдеги керемет мыйзамдуулугун текшерүүгө кире алабыз. Биз буга катыша алганыбыз таң калдырат.

Филип Куриан, теоретикалык физик жана Вашингтондогу Говарда Университетинин Кванттык биология Лабораториясынын директору.

Бул ачылыш, кванттык эсептөөлөр чөйрөсүндөгү изилдөөчүлөрдүн көңүлүн тартты, анткени "шумдуу" биологиялык чөйрөдөгү жупарчанын туруктуулугу, дайыма байкалып келе жаткан кванттык технологияларды иштеп чыгуу үчүн маанилүү таасир тийгизиши мүмкүн. MITнин профессору жана кванттык эсептөөлөрдүн пионери Сет Ллойд белгилегендей: "Тирүү системалар тарабынан жүргүзүлгөн эсептөөлөр жасалма системалар тарабынан жүргүзүлгөн эсептөөлөрдөн кыйла күчтүү."
Бул изилдөөнүн жыйынтыктары биологиялык жана медициналык илимдер үчүн гана эмес, астробиология үчүн жаңы горизонтторду ачып, башка планеталарда жашоону издөөгө жаңы критерийлерди сунуштайт. Мындан тышкары, алар адаттагы температураларда функционалдуу кванттык технологияларды өнүктүрүүгө таасир этиши мүмкүн.