Революционный прорыв! Жизнь - это квантовый вычислительный ресурс, связанный с фундаментальными законами физики
Великий день
Да-да, настал тот знаменательный день, ВЕЛИКИЙ ДЕНЬ, когда западная наука наконец это признала - жизнь квантовая. Причем квантовая целиком и полностью, квантовая до самых мельчайших своих проявлений. Наконец-то удалось утереть нос всем тем, которые пытались объяснить "живое" простыми биохимическими реакциями из органической химии, а сознание - электрическими импульсами в мозге. Сознание - квантовый эффект, причем присутствующий не только в голове - а вообще в каждой клетке живого!
Совсем свежее исследование от 28 марта 2025 года "Computational capacity of life in relation to the universe" Вычислительная способность жизни по отношению к Вселенной говорит нам о фундаментальной роли жизни во Вселенной с вычислительной точки зрения. Рад представить Вам обзор этой статьи:
Анализ статьи:
Статья посвящена оценке вычислительной мощности живых систем и Вселенной в целом, основываясь на законах квантовой механики, релятивистских ограничениях и новых экспериментальных данных. Автор ставит под сомнение традиционные подходы, где основной единицей обработки информации считаются нейроны Ходжкина-Хаксли, и предлагает альтернативную модель, учитывающую квантовые эффекты в белковых структурах эукариот.
Статья посвящена оценке вычислительной мощности живых систем и Вселенной в целом, основываясь на законах квантовой механики, релятивистских ограничениях и новых экспериментальных данных. Автор ставит под сомнение традиционные подходы, где основной единицей обработки информации считаются нейроны Ходжкина-Хаксли, и предлагает альтернативную модель, учитывающую квантовые эффекты в белковых структурах эукариот.
Ключевые аспекты:
1. Квантовые пределы вычислений:- Использование теоремы Марголуса-Левитина для определения минимального времени, необходимого для выполнения логических операций.- Учёт критической плотности массы-энергии Вселенной и её возраста для оценки максимальной вычислительной ёмкости (~10¹²⁰ операций за всю историю).2. Роль суперрадиации в живых системах:- Экспериментально подтверждено, что белковые волокна цитоскелета эукариот демонстрируют суперрадиацию в ультрафиолетовом диапазоне, что позволяет им выполнять до 10¹³ операций/с — на 9 порядков быстрее нейронов.- Общая вычислительная мощность эукариотической жизни на Земле оценивается в ~10⁴¹ операций за 4 млрд лет.3. Связь жизни и Вселенной:- Выдвинута гипотеза, согласно которой вычислительная мощность жизни на Земле составляет квадратный корень от мощности всей наблюдаемой Вселенной.- Учитывается роль космологической константы, соотношения электромагнитных и гравитационных сил, а также пределы скорости звука в конденсированных средах.4. Сравнение с искусственными системами:- Прогнозируется, что квантовые компьютеры с эффективной коррекцией ошибок могут достичь вычислительной мощности жизни к 2050-м годам.- Традиционные компьютеры на кремниевой основе существенно отстают от биологических систем.5. Философские и практические следствия:- Подчёркивается роль квантовых эффектов (когерентность, запутанность) в биологических процессах.- Обсуждаются ограничения моделей, игнорирующих анеуральные организмы, и необходимость пересмотра представлений о происхождении жизни.
1. Квантовые пределы вычислений:
- Использование теоремы Марголуса-Левитина для определения минимального времени, необходимого для выполнения логических операций.
- Учёт критической плотности массы-энергии Вселенной и её возраста для оценки максимальной вычислительной ёмкости (~10¹²⁰ операций за всю историю).
2. Роль суперрадиации в живых системах:
- Экспериментально подтверждено, что белковые волокна цитоскелета эукариот демонстрируют суперрадиацию в ультрафиолетовом диапазоне, что позволяет им выполнять до 10¹³ операций/с — на 9 порядков быстрее нейронов.
- Общая вычислительная мощность эукариотической жизни на Земле оценивается в ~10⁴¹ операций за 4 млрд лет.
3. Связь жизни и Вселенной:
- Выдвинута гипотеза, согласно которой вычислительная мощность жизни на Земле составляет квадратный корень от мощности всей наблюдаемой Вселенной.
- Учитывается роль космологической константы, соотношения электромагнитных и гравитационных сил, а также пределы скорости звука в конденсированных средах.
4. Сравнение с искусственными системами:
- Прогнозируется, что квантовые компьютеры с эффективной коррекцией ошибок могут достичь вычислительной мощности жизни к 2050-м годам.
- Традиционные компьютеры на кремниевой основе существенно отстают от биологических систем.
5. Философские и практические следствия:
- Подчёркивается роль квантовых эффектов (когерентность, запутанность) в биологических процессах.
- Обсуждаются ограничения моделей, игнорирующих анеуральные организмы, и необходимость пересмотра представлений о происхождении жизни.
Основные выводы (тезисно):
1. Вычислительная мощность эукариотической жизни на Земле оценивается в ~10⁴¹ операций за всю историю, что на 15 порядков превышает оценки, основанные на нейронах Ходжкина-Хаксли.2. Суперрадиация в белковых волокнах позволяет живым системам работать на частотах, близких к квантовым пределам (~10¹³ операций/с).3. Вычислительная ёмкость жизни связана с параметрами Вселенной через космологическую константу и соотношение фундаментальных взаимодействий.4. Квантовые компьютеры могут достичь уровня биологических систем в течение 20–30 лет, что приведёт к технологической сингулярности.5. Традиционные модели недооценивают роль квантовых эффектов в живых организмах, что требует пересмотра подходов к изучению биологических вычислений.6. Жизнь, вероятно, играет ключевую роль в космическом масштабе, выступая как эффективный вычислительный ресурс, связанный с фундаментальными законами физики.
1. Вычислительная мощность эукариотической жизни на Земле оценивается в ~10⁴¹ операций за всю историю, что на 15 порядков превышает оценки, основанные на нейронах Ходжкина-Хаксли.
2. Суперрадиация в белковых волокнах позволяет живым системам работать на частотах, близких к квантовым пределам (~10¹³ операций/с).
3. Вычислительная ёмкость жизни связана с параметрами Вселенной через космологическую константу и соотношение фундаментальных взаимодействий.
4. Квантовые компьютеры могут достичь уровня биологических систем в течение 20–30 лет, что приведёт к технологической сингулярности.
5. Традиционные модели недооценивают роль квантовых эффектов в живых организмах, что требует пересмотра подходов к изучению биологических вычислений.
6. Жизнь, вероятно, играет ключевую роль в космическом масштабе, выступая как эффективный вычислительный ресурс, связанный с фундаментальными законами физики.
Выводы (подробно):
Представь себе, что природа уже миллиарды лет использует технологии, которые человечество только начинает осваиватьПредставь себе, что природа уже миллиарды лет использует технологии, которые человечество только начинает осваивать. Недавние исследования показывают, что внутри живых клеток могут происходить квантовые вычисления — процессы, напоминающие работу квантовых компьютеров.Учёные анализировали вычислительные способности биологических систем и обнаружили, что молекулы внутри клеток могут существовать в суперпозиции состояний. Это означает, что биологические процессы могут параллельно обрабатывать информацию на невероятных скоростях. Один из возможных механизмов — использование квантовой когерентности в биохимических реакциях.Как они это обнаружили? Исследователи изучали сложные биохимические сети и моделировали их работу с учётом квантовых эффектов. Выяснилось, что в некоторых реакциях молекулы ведут себя так, как если бы они использовали квантовый туннелирование и суперпозицию для ускорения процессов. Например, в фотосинтезе уже давно наблюдают эффекты квантовой когерентности.Зачем клеткам эти квантовые механизмы? Основная гипотеза заключается в том, что это эволюционное преимущество. Использование квантовых эффектов позволяет клеткам быстрее и эффективнее реагировать на изменения окружающей среды, экономя энергию и ресурсы. Это может объяснить, почему биологические системы столь эффективны в обработке информации и принятии решений.
Что это меняет в науке? Если гипотеза подтвердится, то нам придётся пересмотреть не только биологию, но и вычислительные технологии. Изучение естественных квантовых вычислений может привести к революции в квантовой биоинформатике и помочь в создании более совершенных квантовых компьютеров, работающих по принципам, подсмотренным у самой природы.
Представь себе, что природа уже миллиарды лет использует технологии, которые человечество только начинает осваивать
Представь себе, что природа уже миллиарды лет использует технологии, которые человечество только начинает осваивать. Недавние исследования показывают, что внутри живых клеток могут происходить квантовые вычисления — процессы, напоминающие работу квантовых компьютеров.
Учёные анализировали вычислительные способности биологических систем и обнаружили, что молекулы внутри клеток могут существовать в суперпозиции состояний. Это означает, что биологические процессы могут параллельно обрабатывать информацию на невероятных скоростях. Один из возможных механизмов — использование квантовой когерентности в биохимических реакциях.
Как они это обнаружили? Исследователи изучали сложные биохимические сети и моделировали их работу с учётом квантовых эффектов. Выяснилось, что в некоторых реакциях молекулы ведут себя так, как если бы они использовали квантовый туннелирование и суперпозицию для ускорения процессов. Например, в фотосинтезе уже давно наблюдают эффекты квантовой когерентности.
Зачем клеткам эти квантовые механизмы? Основная гипотеза заключается в том, что это эволюционное преимущество. Использование квантовых эффектов позволяет клеткам быстрее и эффективнее реагировать на изменения окружающей среды, экономя энергию и ресурсы. Это может объяснить, почему биологические системы столь эффективны в обработке информации и принятии решений.
Что это меняет в науке? Если гипотеза подтвердится, то нам придётся пересмотреть не только биологию, но и вычислительные технологии. Изучение естественных квантовых вычислений может привести к революции в квантовой биоинформатике и помочь в создании более совершенных квантовых компьютеров, работающих по принципам, подсмотренным у самой природы.
Сверхбыстрые вычисления
Квантовая жизнь: учёные обнаружили сверхбыстрые вычисления внутри живых клетокИсследователи из Квантовой биологической лаборатории Говардского университета сделали потрясающее открытие — живые организмы используют квантовые эффекты для обработки информации в миллиарды раз быстрее, чем считалось возможным!Учёные обнаружили, что белковые структуры внутри клеток демонстрируют свойство квантовой сверхизлучательности при комнатной температуре. Это полностью противоречит прежним представлениям о том, что квантовые эффекты могут существовать только в сверххолодных и идеально контролируемых условиях.Ключевую роль в этом играет аминокислота триптофан, которая поглощает ультрафиолетовое излучение и переизлучает его на более низкой частоте. Триптофан формирует обширные сети в микротрубочках и других клеточных структурах, действуя как своего рода квантовая оптоволоконная система.Традиционно считалось, что биологические сигналы передаются через движение ионов, что занимает миллисекунды. Однако квантовое сверхизлучение происходит за пикосекунду — одну миллионную от миллионной доли секунды! Это означает, что даже простейшие одноклеточные организмы могут обрабатывать информацию на скоростях, сравнимых с лучшими квантовыми компьютерами.Особенно интересно, что эти процессы происходят не только в нейронах, но и в бактериях, грибах и растениях, которые составляют большую часть биомассы Земли. Это заставляет полностью пересмотреть наши представления о вычислительной мощности жизни на планете.
Данное открытие уже привлекло внимание разработчиков квантовых компьютеров. Ведь самая большая проблема квантовых вычислений — сохранение стабильности, кажется, уже решена природой
Квантовая жизнь: учёные обнаружили сверхбыстрые вычисления внутри живых клеток
Исследователи из Квантовой биологической лаборатории Говардского университета сделали потрясающее открытие — живые организмы используют квантовые эффекты для обработки информации в миллиарды раз быстрее, чем считалось возможным!
Учёные обнаружили, что белковые структуры внутри клеток демонстрируют свойство квантовой сверхизлучательности при комнатной температуре. Это полностью противоречит прежним представлениям о том, что квантовые эффекты могут существовать только в сверххолодных и идеально контролируемых условиях.
Ключевую роль в этом играет аминокислота триптофан, которая поглощает ультрафиолетовое излучение и переизлучает его на более низкой частоте. Триптофан формирует обширные сети в микротрубочках и других клеточных структурах, действуя как своего рода квантовая оптоволоконная система.
Традиционно считалось, что биологические сигналы передаются через движение ионов, что занимает миллисекунды. Однако квантовое сверхизлучение происходит за пикосекунду — одну миллионную от миллионной доли секунды! Это означает, что даже простейшие одноклеточные организмы могут обрабатывать информацию на скоростях, сравнимых с лучшими квантовыми компьютерами.
Особенно интересно, что эти процессы происходят не только в нейронах, но и в бактериях, грибах и растениях, которые составляют большую часть биомассы Земли. Это заставляет полностью пересмотреть наши представления о вычислительной мощности жизни на планете.
Данное открытие уже привлекло внимание разработчиков квантовых компьютеров. Ведь самая большая проблема квантовых вычислений — сохранение стабильности, кажется, уже решена природой
