Une étude récente suggère que les organismes vivants à base de carbone disposent d’une capacité de traitement de l’information bien plus élevée qu’estimée, grâce aux effets quantiques induits par certaines molécules biologiques. Ces propriétés, centrées sur le tryptophane — un acide aminé omniprésent dans les structures vivantes, concerneraient aussi bien les organismes neuronaux que ceux dépourvus de système nerveux. Ces résultats pourraient aboutir à de nouvelles voies de recherche dans plusieurs branches de la physique quantique.
Il est communément admis que la mécanique quantique opère à l’échelle infinitésimale — celle des molécules, des atomes ou des particules —, tandis que les lois de la physique classique prévalent à des échelles plus vastes. Les effets quantiques, par nature instables, sont extrêmement sensibles aux perturbations de leur environnement. C’est pour cette raison, par exemple, que les ordinateurs quantiques nécessitent des températures cryogéniques pour effectuer des calculs avec précision.
Cependant, les travaux menés par le physicien théoricien Philip Kurian, fondateur du Laboratoire de biologie quantique (QBL) à l’Université Howard (Washington), apportent un éclairage nouveau. Son équipe a mis en évidence un phénomène de « superradiance quantique » propre aux polymères protéiques, capable de résister à la fois aux milieux aqueux et aux conditions environnementales complexes, à l’échelle du micron.
L’année dernière, les chercheurs ont ainsi observé expérimentalement cette superradiance dans les filaments du cytosquelette, présents dans toutes les formes de vie à base de carbone. Une telle découverte pourrait indiquer que les organismes eucaryotes utilisent certains effets quantiques dans le traitement de l’information, ce qui inviterait à repenser certains aspects de l’évolution des systèmes vivants sur Terre. Kurian renforce son hypothèse dans une étude publiée récemment dans la revue Science Advances, en identifiant les molécules responsables de ces effets.
