Я знаю только один пример такого - GNURadio - обертка на питоне и вычисления на C++
еще numpy/scipy вроде тоже.

А у меня все вычисления упираются в "как наиболее эффективно прочесть наименьшую часть БД размером в 10-50 гб и минимизировать расстояние от чтения до вычисления", так что мне вряд ли поможет переписывание на низкоуровневых языках.