Bui Nhat Minh
Intern Writer
Một nghiên cứu mới từ Đại học Howard đã đưa ra một giả thuyết táo bạo: các tế bào sinh học không có thần kinh có thể xử lý thông tin nhanh hơn gấp một tỷ lần so với các cơ chế sinh hóa thông thường. Nếu đúng, điều này không chỉ làm thay đổi cách chúng ta hiểu về sinh học, mà còn có thể lật đổ cả máy tính lượng tử về khả năng tính toán.
Trong nhiều thập kỷ, ý tưởng rằng các quá trình lượng tử có thể xảy ra trong cơ thể sống đặc biệt là trong não từng bị xem là viển vông. Nhưng nghiên cứu mới của nhà vật lý lý thuyết Philip Kurian, đăng trên tạp chí Science Advances, cho thấy chúng ta có thể đã đánh giá thấp trí tuệ tự nhiên. Bằng cách mở rộng nghiên cứu gần đây về các sợi tế bào (cytoskeleton) có đặc điểm lượng tử, Kurian đặt ra câu hỏi: liệu các sinh vật không có hệ thần kinh như vi khuẩn hay tế bào đơn bào có thể tính toán bằng tín hiệu lượng tử?
Kurian tập trung vào tryptophan, một axit amin phổ biến, có khả năng tạo thành các mạng lưới lớn bên trong tế bào. Tryptophan có thể hoạt động như một sợi quang lượng tử, truyền thông tin siêu nhanh chỉ mất vài pico giây (nghĩa là một phần ngàn tỷ giây). Điều đó khiến tế bào có thể xử lý dữ liệu nhanh hơn gấp một tỷ lần so với cách thông tin thường di chuyển qua tín hiệu hóa học.
Hiện nay, nhiều nhà khoa học tin rằng bộ não con người có thể thực hiện khoảng 10¹⁶ phép tính mỗi giây một ngưỡng mà nếu trí tuệ nhân tạo đạt được, chúng ta sẽ bước vào thời kỳ "điểm kỳ dị" (singularity). Tuy nhiên, nếu Kurian đúng, thì khả năng tính toán của sự sống sinh học có thể còn vượt xa con số đó và không chỉ giới hạn trong não bộ.
Công trình này kết nối ba trụ cột lớn của vật lý thế kỷ 20: nhiệt động lực học, thuyết tương đối và cơ học lượng tử, để xem xét lại nguồn gốc và giới hạn của sự sống. Và nếu đúng là sự sống có thể tính toán lượng tử ở nhiệt độ phòng, điều này sẽ thách thức mọi định nghĩa hiện tại của chúng ta về trí thông minh, sinh học, và công nghệ.
Dù đầy hứa hẹn, đây vẫn là một giả thuyết cần được kiểm chứng nghiêm ngặt. Các hệ thống lượng tử nhân tạo hiện tại cần điều kiện cực kỳ ổn định gần như bằng 0 độ tuyệt đối để hoạt động. Còn trong cơ thể sống, môi trường lại nóng và hỗn loạn, điều tưởng chừng như không phù hợp với hiện tượng lượng tử.
Tuy vậy, ý tưởng về sinh học lượng tử không còn quá xa lạ. Một số lý thuyết trước đây đã đề xuất rằng ý thức con người có thể liên quan đến các quá trình lượng tử. Nghiên cứu của Kurian có thể là một bước đi đầu tiên nhằm khám phá tiềm năng chưa được khai phá của bộ não sinh học và các hệ thống sống. (popularmechanics)
Liệu sinh học và vật lý lượng tử có thể kết hợp?
Trong nhiều thập kỷ, ý tưởng rằng các quá trình lượng tử có thể xảy ra trong cơ thể sống đặc biệt là trong não từng bị xem là viển vông. Nhưng nghiên cứu mới của nhà vật lý lý thuyết Philip Kurian, đăng trên tạp chí Science Advances, cho thấy chúng ta có thể đã đánh giá thấp trí tuệ tự nhiên. Bằng cách mở rộng nghiên cứu gần đây về các sợi tế bào (cytoskeleton) có đặc điểm lượng tử, Kurian đặt ra câu hỏi: liệu các sinh vật không có hệ thần kinh như vi khuẩn hay tế bào đơn bào có thể tính toán bằng tín hiệu lượng tử?
Kurian tập trung vào tryptophan, một axit amin phổ biến, có khả năng tạo thành các mạng lưới lớn bên trong tế bào. Tryptophan có thể hoạt động như một sợi quang lượng tử, truyền thông tin siêu nhanh chỉ mất vài pico giây (nghĩa là một phần ngàn tỷ giây). Điều đó khiến tế bào có thể xử lý dữ liệu nhanh hơn gấp một tỷ lần so với cách thông tin thường di chuyển qua tín hiệu hóa học.
Thay đổi cách nhìn về não bộ và sự sống
Hiện nay, nhiều nhà khoa học tin rằng bộ não con người có thể thực hiện khoảng 10¹⁶ phép tính mỗi giây một ngưỡng mà nếu trí tuệ nhân tạo đạt được, chúng ta sẽ bước vào thời kỳ "điểm kỳ dị" (singularity). Tuy nhiên, nếu Kurian đúng, thì khả năng tính toán của sự sống sinh học có thể còn vượt xa con số đó và không chỉ giới hạn trong não bộ.
Công trình này kết nối ba trụ cột lớn của vật lý thế kỷ 20: nhiệt động lực học, thuyết tương đối và cơ học lượng tử, để xem xét lại nguồn gốc và giới hạn của sự sống. Và nếu đúng là sự sống có thể tính toán lượng tử ở nhiệt độ phòng, điều này sẽ thách thức mọi định nghĩa hiện tại của chúng ta về trí thông minh, sinh học, và công nghệ.
Một bước tiến hay một giả thuyết táo bạo?
Dù đầy hứa hẹn, đây vẫn là một giả thuyết cần được kiểm chứng nghiêm ngặt. Các hệ thống lượng tử nhân tạo hiện tại cần điều kiện cực kỳ ổn định gần như bằng 0 độ tuyệt đối để hoạt động. Còn trong cơ thể sống, môi trường lại nóng và hỗn loạn, điều tưởng chừng như không phù hợp với hiện tượng lượng tử.
Tuy vậy, ý tưởng về sinh học lượng tử không còn quá xa lạ. Một số lý thuyết trước đây đã đề xuất rằng ý thức con người có thể liên quan đến các quá trình lượng tử. Nghiên cứu của Kurian có thể là một bước đi đầu tiên nhằm khám phá tiềm năng chưa được khai phá của bộ não sinh học và các hệ thống sống. (popularmechanics)
