Un recente studio ha rivelato una scoperta straordinaria: il calcolo quantistico potrebbe essere incorporato nella struttura stessa della vita. Questa incredibile possibilità ha suggerito che gli organismi viventi siano in grado di elaborare informazioni a velocità inimmaginabili, persino in ambienti complessi come quelli caldi e umidi.
Fino ad oggi, si pensava che i sistemi biologici fossero troppo caotici per sfruttare gli effetti quantistici, ma nuove ricerche hanno dimostrato il contrario: la meccanica quantistica potrebbe essere il segreto di un’elaborazione dati superiore a qualsiasi tecnologia umana.
L’eredità di Schrödinger e il salto quantico
Oltre ottant’anni fa, il fisico teorico Erwin Schrödinger ha tenuto una serie di conferenze presso il Trinity College di Dublino, in cui ha esplorato il legame tra fisica e biologia. Queste lezioni sono state poi raccolte nel libro “What is Life?” pubblicato nel 1944, che ha ispirato generazioni di scienziati.
Nel 2025, anno internazionale della scienza e della tecnologia quantistica, il fisico teorico Philip Kurian, direttore del Quantum Biology Laboratory (QBL) presso la Howard University, ha ripreso le idee di Schrödinger per ridefinire i limiti della capacità di elaborazione dell’informazione negli organismi viventi. Le sue ricerche, pubblicate sulla rivista Science Advances, hanno suggerito un collegamento tra questi limiti biologici e le fondamentali leggi della fisica che regolano l’universo.
Questa scoperta non solo getta nuova luce sulla complessità della vita sulla Terra, ma apre anche interrogativi fondamentali sull’origine della vita stessa e sul ruolo della fisica quantistica nei processi biologici evolutivi.
La sfida della biologia quantistica
Tradizionalmente, si è ritenuto che gli effetti quantistici siano limitati a piccole scale e che richiedano temperature prossime allo zero assoluto per manifestarsi. I computer quantistici, ad esempio, devono essere mantenuti più freddi dello spazio interstellare per funzionare correttamente.
Il team di Kurian, tuttavia, ha scoperto un fenomeno quantistico in polimeri proteici immersi in acqua, un ambiente ritenuto finora ostile alla meccanica quantistica. Questa scoperta potrebbe spiegare come il cervello si protegga da malattie degenerative come l’Alzheimer e potrebbe rivoluzionare il modo in cui comprendiamo l’elaborazione dell’informazione nei sistemi viventi.
I risultati hanno suggerito che le cellule potrebbero utilizzare meccanismi quantistici per ottimizzare i loro processi metabolici, proteggere il DNA dai danni e migliorare l’efficienza della trasmissione dei segnali biologici. Questo potrebbe significare che il calcolo quantistico sia alla base della straordinaria efficienza delle funzioni biologiche.
Segnali quantistici alla velocità della luce
Il protagonista di questa scoperta è il triptofano, un amminoacido presente nelle proteine, capace di assorbire e riemettere luce ultravioletta. Nelle cellule, il triptofano si organizza in grandi reti all’interno di strutture come microtubuli, ciglia e neuroni.
La conferma della superradianza quantistica in questi filamenti citoscheletrici ha suggerito che tutti gli organismi eucariotici possano usare segnali quantistici per processare informazioni. Questo processo avviene in un picosecondo, miliardi di volte più veloce rispetto ai processi biochimici convenzionali.
 Il professor Majed Chergui dell’École Polytechnique Fédérale de Lausanne, ha dichiarato: “Le implicazioni sono straordinarie. Questa scoperta potrebbe trasformare la nostra comprensione dell’evoluzione della vita”.
Questa proprietà , inoltre, potrebbe avere applicazioni rivoluzionarie nella bioingegneria e nella biomedicina, ad esempio nella progettazione di nuovi farmaci capaci di interagire con i sistemi biologici a livello quantistico o nella creazione di dispositivi diagnostici in grado di rilevare segnali quantistici nel corpo umano.
Il potere della vita senza neuroni
Pensiamo all’intelligenza in termini di cervello, ma la maggior parte della vita sulla Terra è composta da organismi senza sistema nervoso, come batteri, funghi e piante, che eseguono comunque calcoli complessi.
Secondo il professor Dante Lauretta dell’Università dell’Arizona: “Questa scoperta può fornire nuove informazioni sulla ricerca della vita negli esopianeti e nel cosmo”.
L’idea che la biologia quantistica sia diffusa in tutta la biosfera apre anche una prospettiva affascinante: e se gli stessi processi quantistici che permettono la vita sulla Terra fossero presenti in altre forme di vita nell’universo? Questo concetto potrebbe ridefinire i criteri con cui cerchiamo segni di vita extraterrestre.
Biologia e tecnologia quantistica: un connubio rivoluzionario
Questa ricerca ha attirato l’attenzione della comunità informatica quantistica, poiché dimostra che gli effetti quantistici possono sopravvivere in ambienti biologici complessi e rumorosi. Kurian ha spiegato:
“Il mondo dell’informatica quantistica dovrebbe prestare attenzione a queste scoperte. La vita sfrutta la meccanica quantistica in modi che i nostri computer ancora non riescono a replicare”.
Seth Lloyd, fisico quantistico del MIT, ha aggiunto: “Il calcolo biologico è di gran lunga più potente di qualsiasi sistema artificiale attualmente esistente”.
Se fosse possibile imitare i meccanismi biologici quantistici, si potrebbero sviluppare computer quantistici più efficienti, con un’affidabilità e una resistenza agli errori superiori ai modelli attuali. Questo potrebbe rivoluzionare settori come l’intelligenza artificiale, la crittografia e la simulazione di materiali avanzati.
Il posto della vita nell’universo
Kurian ha concluso con una riflessione affascinante: “Viviamo in un’epoca in cui l’intelligenza artificiale e i computer quantistici stanno rivoluzionando il mondo. Ma la vita, con le sue leggi fisiche, ha già trovato modi incredibilmente sofisticati per elaborare informazioni. Noi possiamo solo osservare e cercare di comprenderne i segreti.”
Questa ricerca apre nuove frontiere nell’informatica, nella fisica e nella biologia, suggerendo che la vita sulla Terra potrebbe essere molto più avanzata, dal punto di vista computazionale, di quanto avessimo mai immaginato.
Le implicazioni sono profonde: se la biologia ha evoluto processi quantistici complessi, la vita potrebbe essere non solo più diffusa nell’universo di quanto pensiamo, ma anche più avanzata nel suo modo di elaborare le informazioni rispetto a qualsiasi tecnologia creata dall’uomo.
Questo studio rappresenta solo l’inizio di una nuova era della scienza, in cui la biologia quantistica potrebbe rivelare segreti ancora più sorprendenti sul funzionamento della vita e del cosmo stesso.
Fonte: Science Advances
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