Roma – I postulati per l’origine e i limiti della vita potrebbero cambiare se si ragiona in termini di biologia quantistica. A proporre un nuovo approccio Philip Kurian, fisico teorico e direttore fondatore del Quantum Biology Laboratory (QBL) presso la Howard University di Washington, DC, che ha pubblicato un articolo sulla rivista Science Advances per rendere noti i risultati del proprio lavoro. Più di 80 anni fa, il noto fisico Erwin Schrödinger tenne una serie di lezioni pubbliche al Trinity College di Dublino postulando le basi della fisica quantistica. Kurian ha stabilito un limite superiore sulla capacità computazionale della vita basata sul carbonio, ipotizzando un collegamento tra questa soglia di elaborazione delle informazioni e quella di tutta la materia nell’Universo osservabile. “Questo lavoro – spiega l’autore – collega i punti tra i grandi pilastri della fisica del ventesimo secolo, termodinamica, relatività e meccanica quantistica, per un importante cambiamento di paradigma nelle scienze biologiche, indagando la fattibilità e le implicazioni dell’elaborazione delle informazioni quantistiche. Fisici e cosmologi dovrebbero confrontarsi con queste scoperte, soprattutto se considerano le origini della vita”. Gli effetti della meccanica quantistica sono sensibili alle perturbazioni. Ecco perché i computer quantistici devono essere tenuti a temperature più fredde dello spazio esterno e solo piccoli oggetti, come atomi e molecole, mostrano in genere proprietà quantistiche. I sistemi biologici, in effetti, sono ostili per gli standard quantistici: sono caldi e caotici. Nonostante queste difficoltà, esiste un effetto quantistico nei polimeri proteici in soluzione acquosa. Nella nuova pubblicazione, Kurian ha preso in considerazione una semplice tripletta di ipotesi: la meccanica quantistica standard, il limite di velocità relativistico imposto dalla luce e un Universo dominato dalla materia a densità critica di massa-energia. “Le implicazioni delle intuizioni di Kurian sono sbalorditive – commenta Majed Chergui dell’École Polytechnique Fédérale de Lausanne, in Svizzera, e di Elettra-Sincrotrone, a Trieste – la biologia quantistica, in particolare le nostre osservazioni di firme superradianti da metodi di spettroscopia proteica standard, guidate dalla sua teoria, ha il potenziale per aprire nuove prospettive per comprendere l’evoluzione dei sistemi viventi, alla luce. Pensando all’elaborazione delle informazioni biologiche principalmente a livello del neurone, molti scienziati trascurano il fatto che gli organismi aneurali, tra cui batteri, funghi e piante, che costituiscono la maggior parte della biomassa terrestre, eseguono calcoli sofisticati. E poiché questi organismi sono sul nostro pianeta da molto più tempo degli animali, costituiscono la stragrande maggioranza dei calcoli basati sul carbonio della Terra”. “Il calcolo eseguito dai sistemi viventi – conclude Kurian – è di gran lunga più potente di quello eseguito da quelli artificiali. Nell’era delle intelligenze artificiali e dei computer quantistici, è importante ricordare che le leggi fisiche limitano tutti i loro comportamenti”. (30Science.com)
Valentina Di Paola
Nuovi limiti computazionali della vita per la biologia quantistica
(1 Aprile 2025)
Valentina Di Paola
Classe ’94, cresciuta a pane e fantascienza, laureata in Scienze della comunicazione, amante dei libri, dei gatti, del buon cibo, dei giochi da tavola e della maggior parte di ciò che è anche solo vagamente associato all’immaginario nerd. Collaboro con 30science dal gennaio 2020 e nel settembre 2021 ho ottenuto un assegno di ricerca presso l’ufficio stampa dell’Istituto di ricerca sugli ecosistemi terrestri del Consiglio nazionale delle ricerche. Se dovessi descrivermi con un aggettivo userei la parola ‘tenace’, che risulta un po’ più elegante della testardaggine che mi caratterizza da prima che imparassi a usare la voce per dar senso ai miei pensieri. Amo scrivere e disegnare, non riesco a essere ordinata, ma mi piace pensare che la mia famiglia e il mio principe azzurro abbiano imparato ad accettarlo. La top 3 dei miei sogni nel cassetto: imparare almeno una lingua straniera (il Klingon), guardare le stelle più da vicino (dal Tardis), pilotare un velivolo (il Millennium Falcon).