К квантовым компьютерам через фотосинтез

Новые исследования учёных открыли факторы влияния квантовой механики на процесс фотосинтеза. Более того, учёные доказали, что квантовые эффекты действительно связаны с переносом энергии в клетках.

 
 
 
Перенос энергии от молекулярных комплексов (хлоросом) к реакционным центрам осуществляется с использованием эффекта квантовой когерентности — одного из базовых принципов квантовой механики, который означает присутствие одной и той же частицы в нескольких местах одновременно (с разной вероятностью).

Последние наблюдения осциллирующих (колебательных) характеристик в оптическом отклике фотосинтетических комплексов обнаружили удивительно продолжительные по времени электронные связи, которые могут сосуществовать с переносом энергии.

Эти наблюдения вызвали значительный интерес учёных, поскольку квантумный эффект в биологических системах затрагивает фундаментальные вопросы того, каким образом электронные связи могут существовать в биологической среде. Как оказалось, спектральные структуры протеиновых флуктуаций могут генерировать несбалансированные процессы, которые ведут к самопроизвольному созданию и поддержанию электронных связей, даже при физиологических температурах.

Разработка новых продвинутых средств моделирования для анализа этих эффектов позволяет заложить прочную базу для успешного воспроизведения экспериментально найденного период когерентности в комплексе Фенна-Мэтью-Олсона (созданный на водной основе пигментно-протеиновый комплекс, который обеспечивает перенос энергии от хлоросом к реакционным центрам). Стоит отметить, что квантумное моделирование может пролить свет на широкий диапазон других процессов, которые могут быть важны для различных фотосинтетических систем.

По мнению учёных, если удастся научиться управлять квантовой когерентностью так же продуктивно, как это делают растения, человечество сможет создавать более эффективные солнечные батареи, а также квантовые компьютеры и другие аналогичные устройства.

Читайте также:

Google окреслила шлях до квантового панування

«Модный» дебют IBM, бот для туристов и Adobe Livefyre — майские новости

Вредная пунктуация, квантовый компьютер Google и другие утренние новости

Юбилей Microsoft Excel, внедорожник Tesla, городской велопрокат во Львове и другие утренние новости