Uma descoberta inovadora no campo das tecnologias quânticas está a redefinir a nossa compreensão da biologia. Investigadores da Universidade de Chicago, através da Pritzker School of Molecular Engineering, conseguiram transformar uma proteína de uma célula viva num qubit funcional, demonstrando propriedades quânticas a temperaturas ambientes. Esta façanha desafia a crença estabelecida de que os efeitos quânticos são exclusivamente observáveis em temperaturas extremamente baixas.
Utilizando a proteína fluorescente amarela aprimorada (EYFP), uma ferramenta comum na observação celular, os cientistas descobriram que esta pode operar como um qubit quântico. A EYFP exibiu coerência e ressonância magnética dentro do ambiente complexo de uma célula viva, abrindo caminhos promissores para o desenvolvimento de sensores quânticos que operam diretamente em sistemas biológicos. Esta investigação, publicada na Nature, demonstra que as proteínas podem servir como qubits, um avanço que poderá remodelar tanto a computação quântica quanto a biologia quântica.
Paralelamente, o trabalho do físico Philip Kurian, da Howard University, publicado em março de 2025, sugere que as células vivas podem processar informações através de mecanismos quânticos a uma velocidade muito superior à sinalização bioquímica clássica. Kurian observou que as estruturas proteicas em células vivas exibem superposição quântica, permitindo o processamento de informações a velocidades estimadas em 10^12 a 10^13 operações por segundo. A sua investigação no Quantum Biology Laboratory foca-se em como a matéria viva se organiza e coordena os seus constituintes quânticos fundamentais, explorando correlações em ambientes biomoleculares que têm implicações para a estrutura e função biológica.
Estas descobertas sublinham o crescente interesse na biologia quântica, um campo emergente que explora como a mecânica quântica influencia os processos biológicos. A capacidade de aproveitar fenómenos quânticos ao nível celular promete revolucionar áreas tão diversas como o diagnóstico médico, a computação e o desenvolvimento de novas tecnologias. A investigação de Kurian, em particular, demonstrou efeitos quânticos superradiantes em arquiteturas de neuroproteínas, sugerindo que as células eucarióticas podem realizar processamento de informação quântica com uma robustez e velocidade que rivalizam com os métodos atuais de correção de erros quânticos.
A aplicação de sensores quânticos em sistemas biológicos, como os baseados em centros de nitrogénio-vazio em diamantes, já está a permitir a deteção de campos magnéticos gerados por spins individuais em biomoléculas, oferecendo insights sem precedentes sobre a dinâmica de processos biológicos. A integração de sensores quânticos em dispositivos portáteis poderá permitir a deteção rápida e precisa de biomarcadores para doenças como o cancro e distúrbios neurológicos, revolucionando a medicina personalizada. A capacidade de codificar geneticamente sensores quânticos em organismos, utilizando proteínas como a EYFP, representa um salto significativo na criação de ferramentas de diagnóstico e terapêuticas inovadoras.