Невозможно представить себе жизнь без фотосинтеза, но, что интересно, при всех наших научных успехах биологи до сих пор не могут точно сказать, как проходит этот важнейший процесс. Некоторые из них считают, что, поскольку захват кванта энергии фотосинтезом проходит с почти стопроцентной эффективностью, он должен носить квантово-механический характер. (Но если посчитать общую эффективность превращения света в конечный продукт — топливо и биомассу, — что требует целой серии сложных шагов и мудреных химических реакций, то итоговая эффективность упадет до 1 процента.) Если когда-нибудь квантовые компьютеры смогут раскрыть секрет фотосинтеза, у нас появится возможность делать фотоэлектрические элементы с почти идеальной эффективностью, что сделает эру Солнца реальной. Тогда мы повысим урожайность сельскохозяйственных культур и накормим голодную планету. Вероятно, процесс фотосинтеза можно было бы модифицировать так, чтобы растения хорошо чувствовали себя и были способны развиваться даже в суровых условиях. Или, если когда-нибудь мы начнем колонизацию Марса, процесс фотосинтеза можно было бы модифицировать так, чтобы растительность существовала и на Красной планете.
Еще одно поразительное направление исследований, называемое искусственным фотосинтезом, однажды даст нам «искусственный лист» в том или ином виде — более универсальную форму фотосинтеза, способную сделать растения в целом более эффективными. Мы иногда забываем, что фотосинтез — это конечный продукт миллиардов лет совершенно случайных, хаотичных химических процессов, и свои замечательные свойства он обрел благодаря чистому случаю. Из этого следует, что, как только квантовые компьютеры раскроют секрет фотосинтеза, мы, вполне возможно, сумеем модифицировать и улучшить процесс роста растений. Не исключено, что миллиарды лет эволюции растений удастся сжать до нескольких месяцев работы квантового компьютера.
К примеру, Грэм Флемингиз Института энергетических нанонаук Кавли в Беркли заявляет: «Я очень хочу знать, как работает природа на ранних этапах фотосинтеза. Тогда мы могли бы воспользоваться этими знаниями для создания искусственных систем, обладающих всеми положительными характеристиками природных систем без всей этой мороки с заботой о семенах, поддержанием жизни и защитой от прожорливых жучков».
Митио Каку, «Квантовое превосходство: Революция в вычислениях, которая изменит все»