• Прогрес комп'ютерної індустрії, останні півстоліття забезпечуваний постійної мініатюризацією елементів мікросхем, невблаганно наближається до межі фізичних можливостей кремнієвих технологій. Інакше кажучи, явно пора шукати альтернативні моделі обчислювачів
    Проміжок часу, що розділяє ті моменти, коли продуктивність найпотужніших суперкомп ’ ютерів планети стає доступна цілком звичайного настільного або портативного електронного пристрою, може бути довше або коротше. Але загальне правило залишається незаперечним: те, що вчора вважалося межею обчислювальних можливостей, завтра стає загальнодоступною технологією.
    Тенденції, що домінують нині в вузькоспеціальної області суперкомп'ютерних монстрів, які займають собою здоровенні приміщення, насправді важливі і цікаві абсолютно для всіх, хто вже не уявляє своє життя без комп'ютерної техніки. І саме тому особливої уваги заслуговують прогнози експертів щодо недалекого майбутнього суперкомпьютеров.Чемпион світу серед суперкомп'ютерів Fujitsu K computer
    На проходив у червні в Гамбурзі, Німеччина, черговий Міжнародної суперкомп ’ ютерної конференції (ISC'12) в якості одного з основних доповідачів виступав американський учений Томас Стерлінг. Серед фахівців він широко відомий як «батько» популярної кластерної архітектури Beowulf і як один із творців найшвидшою на сьогодні обчислювальної техніки петафлопсного масштабу (1 петафлопс = 1015 FLOPS, тобто квадрильйон операцій з плаваючою комою в секунду).
    Доповідь Стерлінга на конференції був присвячений загального огляду поточних досягнень і тенденцій в галузі, проте для даної статті особливий інтерес представляє авторитетна думка фахівця щодо майбутніх перспектив суперкомпьютинга. Безпосередньо перед ISC'12 в комп'ютерній пресі з'явилося велике інтерв'ю Томаса Стерлінга, в якому він аргументовано виклав неблискучий, м'яко кажучи, майбутнє суперкомп'ютерів на основі кремнієвих чіпів. Суть прогнозу зводиться до того, що технології напівпровідникових мікросхем, стабільно розвиваючі комп'ютерну індустрію ось вже майже півстоліття, нині швидко наближаються до своїм фізичним, ідеологічним і конструктивним меж.
    Згідно з висновками Стерлінга, порогом продуктивності для кремнієвих чіпів стане наступний, экзафлопсный кордон (порядку квінтильйонів, або 1018 операцій в секунду). А для того, щоб рухатися далі, вченим і інженерам доведеться створювати щось зовсім інше: « це буде щось типу квантового компьютінга, метафоричного компьютінга, або біологічного компьютінга. Але що б там не було, це буде не те, чим ми займалися останні сім десятиліть»...
    Томас Стерлінг
    Всі, хто цікавиться новими комп ’ ютерними технологіями, напевно чули або читали про деякі із згаданих Sterling напрямки досліджень у галузі високопродуктивних обчислень. Найбільше говорять про «квантових комп'ютерів», діючих регістрами кубітів на основі законів квантової фізики. Помітно менше - «біологічних обчислювачах», побудованих на основі складних біомолекул на зразок ДНК. Практично нічого не публікується, правда, про інтригуючою технології «метафоричний комп'ютинг» на базі ефектів нелінійної оптики (подробиці можна знайти тут), але це тема зовсім іншої розмови. Тут же час розповісти про ще один цікавий напрямку наукових досліджень під назвою «квантова біологія».
    Важлива роль, яку, як з'ясовується, грають ефекти квантової фізики в житті біологічних систем, нині вважається одним з найбільш несподіваних відкриттів останніх років в області біології. Поки що це відкриття погано стикується з домінуючими в фізики поглядами на світ, однак стабільно зростаюча кількість експериментальних свідоцтв і теоретичних досліджень потроху зміцнюють фундамент квантової біології, що обіцяє не тільки краще розуміння природи, але й, серед іншого, істотний прогрес в областях комп'ютерів, зв'язку і передачі енергії.
    Серед найбільш відомих прикладів квантово-біологічних феноменів зазвичай згадують два. По-перше, механізм фотосинтезу, де найвища ефективність проходження енергії через білкові матриці принциповим чином залежить від довго зберігається стану квантової когерентності. І по-друге, механізм навігації птахів, де так званий квантовий ефект Зенона, судячи з усього, допомагає визначати пернатим напрямок магнітного поля Землі.
    Якщо розглядати ці феномени з позицій конструювання біологічного квантового комп'ютера, то особливий інтерес представляє повне розуміння процесу фотосинтезу. Однак, перш ніж переходити до змістовним моментів квантово-біологічних досліджень, має сенс трохи згадати загальну історію розвитку даного напрямку біофізики.
    Невидиме випромінювання биофотонов
    Величезна кількість експериментальних результатів, що свідчать про «невидимих випромінювання», постійно випускаються живий матерією, накопичується в біології вже майже століття. Причому неабиякою мірою завдяки зусиллям учених нашої країни. Ще в 1920-е роки гістолог Олександр Гурвіч (1874-1954) відкрив сверхслабое ультрафіолетове випромінювання, не тільки випускається всіма клітинами, але і стимулює їх ділення.
    Існування випромінювання, яке отримало від Гурвича назва «митогенетическое», було багаторазово підтверджено різними лабораторіями в СРСР та інших країн. Однак, з абсолютно незрозумілої причини фізики що відбувається, потім було практично забуте на кілька десятиліть.
    У 1960-70-х-е роки радянські біологи отримали безліч цікавих результатів, що перегукуються з відкриттям Гурвіча. Так, Борис Тарусов з МГУ займався дослідженнями природного люмінесценції та особливих форм «патологічного» світіння біологічних об'єктів за допомогою високочутливих фотоумножителей - пристроїв, аналогічних за принципом роботи армійським приладів нічного бачення.
    В Новосибірську. Казначеевым, С. Шуриным і Л. Михайлової у середині 1960-х років було проведено кілька тисяч експериментів, не тільки суворо підтвердили давні результати Гурвича, але і дозволили виявити інші, перш невідомі властивості «цілісності» живої матерії.
    Наприклад, колонію клітин за допомогою кварцової перегородки, пропускає ультрафіолетове випромінювання, поділені на дві герметично ізольовані частини. Одну з частин вбивали смертельною дозою радіації, хімічним отрутою або хвороботворними вірусами. При цьому у спорідненої колонії в сусідньому відсіку, не було піддано смертоносного впливу, кожен раз розвивалися ті ж симптоми ураження, що і в першій колонії. Якщо ж перегородка між відсіками була з матеріалу, який не пропускав УФ-випромінювання, то нічого подібного не спостерігалося. Оскільки ізоляція частин проводилася дуже ретельно, був зроблений висновок, що якимось чином клітини обмінюються інформацією, закодованою їх ультрафіолетовому випромінюванні.
    Аналогічного роду дослідження, звичайно ж, давно проводяться і в багатьох інших лабораторій різних країн світу. До теперішнього часу для даного явища стійко закріпився термін «биофотоны». Цим терміном називають оптичні і ультрафіолетові фотони, що випускаються живими біосистем в процесах, що відрізняються від стандартної хімічної люмінесценції.
    Систематичне вимір биофотонного випромінювання за допомогою низкошумящих