
或许,如果我们告诉你人体比量子计算机快得多,你会觉得我们疯了。你不需要实验室或物理学学位,就能对科学刚刚发现的成果感到惊讶:我们的细胞内部可能隐藏着一个处理系统,它如此快速和强大,以至于可以与世界上最先进的计算机相媲美,而且无需电缆或屏幕。只有我们和我们的身体,在正常的温度和环境条件下!
人体内的量子处理?
这项研究由霍华德大学量子生物学实验室的一个团队发表,由理论物理学家菲利普·库里安领导。他们解释说,他们已经在人体细胞内检测到了一种被称为量子超辐射的明显现象。基本上,这种现象将使我们的细胞,即使没有大脑,也能以比经典生化方法快数十亿倍的速度处理数据。
色氨酸:主角
没错,这种存在于许多细胞蛋白质中的氨基酸是这项发现的主角。在某些条件下,色氨酸能够充当量子通信网络。根据库里安的说法,细胞结构(如微管)中的这些色氨酸丝,可以使用量子特性相干地吸收和重新发射紫外线。换句话说,细胞可以以生物学中前所未有的效率传输信息。

为什么如此革命性?
因为直到现在,人们还认为量子力学属于量子计算机,而量子计算机也需要特定的温度和条件才能工作。然而,当库里安的团队成功地在活细胞内检测到这些如此稳定和功能性的量子信号时,一切都改变了,因为这意味着量子效应不一定需要外部冷却或隔离。我们甚至可以重新考虑宇宙中“智能”的概念,因为这些信息以皮秒为单位进行处理,也就是快一百万倍。此外,色氨酸的工作原理类似于光纤(只是量子级的)。
实验科学家之一马吉德·切尔吉表示,量子生物学有可能为生物开辟新的视角,如果我们在面对新的信息处理方法呢?
皮秒与毫秒
为了说明这一点,神经元中的经典信息处理发生在毫秒内。而观察到的量子超辐射发生在皮秒内,也就是快一百万倍。
哪些生物在使用这种能力?
尽管这项研究侧重于植物或动物等复杂细胞(所谓的真核细胞),但研究人员认为,这种量子能力可能存在于所有形式的多细胞生命中,甚至包括没有大脑的生物,如细菌或藻类。这表明我们应该改变对自然界中智能的看法,因为许多生物可能在没有神经系统的情况下解决复杂的问题。
库里安在研究中还提出,这些系统可能已经进化到保护DNA免受紫外线辐射等造成的损伤。
超越生物学层面

库里安还解释说,除了对生物学的影响,这一发现还可以服务于基础物理学。在他的工作中,他将地球上生命的计算能力与可观测宇宙的理论极限进行了比较,因此我们可能在谈论量子力学、相对论和热力学的结合。
这种观点让包括量子计算先驱塞思·劳埃德在内的所有人感到惊讶。
未来呢?
我们可能在谈论生物量子混合计算的新时代:受自然界亿万年来完善的启发,更稳定、可持续和高效的设备。我们还可以谈论它在医学、天体生物学或人工智能中的应用。一个新时代即将来临!