Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Efek Kuantum pada Tryptophan: Kunci Komputasi Biologis Supercepat

29 Mar 2025, 01.08 WIB

87 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian menunjukkan bahwa efek kuantum dapat berperan dalam proses informasi di dalam sistem biologis.
Tryptophan memiliki potensi untuk berfungsi sebagai serat optik kuantum dalam sel eukariotik.
Komputasi yang dilakukan oleh organisme hidup mungkin jauh lebih kuat daripada yang dilakukan oleh sistem kuantum buatan.

Umumnya, biologi dan mekanika kuantum dibahas secara terpisah, tetapi fisikawan terkenal Erwin Schrödinger pernah mengisyaratkan bahwa sistem biologis mungkin dipengaruhi oleh efek kuantum. Dalam ceramahnya yang terkenal, "What is Life?", ia menyebutkan bahwa efek kuantum mungkin berperan dalam menjaga stabilitas genetik makhluk hidup. Namun, ada tantangan besar karena sistem kuantum biasanya beroperasi pada suhu yang sangat rendah, sementara tubuh hidup seperti manusia hangat dan penuh dengan peristiwa yang tidak terduga.

Philip Kurian, seorang fisikawan teoretis dari Universitas Howard, mencoba menjawab pertanyaan ini dan menghubungkan dunia biologi dengan mekanika kuantum. Dalam penelitiannya, ia menemukan bahwa asam amino triptofan, yang terdapat dalam makanan seperti susu, telur, dan daging, menunjukkan perilaku kuantum yang disebut superradiance. Ketika banyak molekul triptofan berinteraksi dengan satu foton, mereka dapat memproses informasi dengan cara yang jauh lebih cepat daripada jalur biokimia biasa, mirip dengan serat optik kuantum.

Kurian juga menekankan bahwa organisme sederhana seperti bakteri dan jamur dapat melakukan perhitungan yang rumit, meskipun mereka tidak memiliki sistem saraf. Ini menunjukkan bahwa makhluk hidup, bahkan yang paling sederhana, memiliki kekuatan komputasi yang jauh lebih besar daripada sistem kuantum buatan. Penelitian ini membuka perspektif baru dalam memahami evolusi kehidupan di Bumi dan menunjukkan bahwa sistem hidup mungkin lebih canggih daripada yang kita duga.

--------------------

Analisis Kami: Penemuan Kurian ini membuka paradigma baru yang sangat menarik karena menggugah batas ilmu antara fisika kuantum dan biologi molekuler. Jika benar, ini dapat mengubah cara kita melihat evolusi dan fungsi otak, namun tantangan besar tetap pada validasi eksperimental di kondisi biologis yang kompleks dan dinamis.

--------------------

Analisis Ahli:

Seth Lloyd: Komputasi yang dilakukan oleh sistem hidup jauh lebih kuat daripada sistem kuantum buatan, menunjukkan potensi besar dalam pemahaman dan penerapan prinsip kuantum dalam biologi.

--------------------

What's Next: Penelitian selanjutnya mungkin akan mengungkap lebih banyak bukti peran efek kuantum dalam proses biologis yang dapat merevolusi pemahaman kita tentang informasi dan komputasi di makhluk hidup, bahkan membuka jalan untuk teknologi bio-kuantum.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/quantum-mechanics-in-living-systems

Pertanyaan Terkait

Apa yang diusulkan oleh Erwin Schrödinger tentang hubungan antara mekanika kuantum dan biologi?

Erwin Schrödinger mengusulkan bahwa efek kuantum mungkin berperan dalam stabilitas genetik organisme hidup.

Apa fenomena kuantum yang ditemukan dalam tryptophan?

Fenomena kuantum yang ditemukan dalam tryptophan adalah superradiance, di mana banyak molekul tryptophan berinteraksi dengan satu foton secara terkoordinasi.

Mengapa tryptophan dianggap penting dalam konteks komputasi biologis?

Tryptophan dianggap penting karena dapat berfungsi sebagai serat optik kuantum, memungkinkan sel eukariotik untuk mentransmisikan informasi dengan kecepatan yang jauh lebih tinggi daripada jalur biokimia konvensional.

Apa yang dikatakan Seth Lloyd tentang penelitian Philip Kurian?

Seth Lloyd menyatakan bahwa komputasi yang dilakukan oleh sistem hidup jauh lebih kuat dibandingkan dengan sistem kuantum buatan.

Mengapa penelitian ini penting untuk pemahaman evolusi kehidupan di Bumi?

Penelitian ini penting karena mendorong ilmuwan untuk mempertimbangkan evolusi kehidupan dari perspektif baru yang mengaitkan biologi dengan mekanika kuantum.