In zijn miljarden jaren op aarde, het plantenleven is superefficiënt geworden in het gebruik van licht - en nu laat het zien hoe het dat doet.

Een kwantum - minuscuul - onderzoek van chlorofyl in bepaalde paarse bacteriën toont een uitzonderlijk efficiënte geometrische rangschikking voor het oogsten van licht, zeggen wetenschappers van de Universiteit van Queensland en het Iraanse Instituut voor Onderzoek in Fundamentele Wetenschappen.

Dr. Ivan Kassal van UQ, tevens onderzoeker bij het ARC Centre of Excellence for Engineered Quantum Systems, zei dat de bacteriën "kwantumcoherentie" - de golfachtige eigenschappen van deeltjes - gebruikten om licht te oogsten tijdens fotosynthese.

"Binnenkant, de chlorofylmoleculen van de bacterie – die energie uit licht halen – zijn gerangschikt in symmetrische ringen, ' zei dokter Kassal.

"Deze geometrische organisatie is uitzonderlijk goed voor lichte oogsten.

"Door te begrijpen hoe de paarse bacteriën licht oogsten, we kunnen deze lessen misschien gebruiken om de manier waarop we kunstlicht oogsten te verbeteren."

Dr. Kassal zei dat eerder onderzoek de theorie had voorgesteld dat kwantumcoherentie een rol speelde in hoe de paarse bacteriën licht oogstten.

"We ontdekten dat de geometrie die door de paarse bacteriën is aangenomen, zorgt voor kwantumcoherentie, " hij zei.

"Er is in het veld discussie geweest over de vraag of coherente effecten überhaupt mogelijk zijn in fotosynthetische systemen."

"Het onderzoek was ook belangrijk omdat het bewijs leverde van kwantumeffecten in een biologische setting, ' zei dokter Kassal.

"We weten nu dat kwantumeffecten niet kunnen worden verwaarloosd in onderzoeken naar biologische lichtoogst, " hij zei.

"Dit is een vruchtbare voedingsbodem voor het ontwikkelen van nieuwe technologieën voor het simuleren van kwantumsystemen in lawaaierige omgevingen."

"De studie opent ook wegen voor onderzoek naar de vraag of kwantumcoherentie al voorkomt in organische zonnecellen, en of mensen die samenhang opzettelijk kunnen manipuleren om ze efficiënter te maken."