GVIMM

Ну...теоретически да. Если имеется в виду распараллеливание вычислительной мощности, а не "у одной крутой проц, у второй - аще видюха". Но это должны быть специально написанные приложения, обычный фото#оп так работать не будет. Это как с многопоточнстью и многоядерностью - если у тебя в компе 16-ти ядерный проц, это вовсе не значит, что любое приложение будет работать в 16 раз быстрее - некоторые могут работать медленнее. Почему? Потому что умеют использовать только одно ядро, и если оно по параметрам хуже прежнего - опа!

То, что вы описываете, называется кластер.
Но для работы в кластере, приложения должны быть специальным образом написаны, понимая что они будут работать на распределенных системах. Конкретно автокад и фотошоп так не смогут.

Возможно ли работать на одной операционной системе используя 2 компьютера одновременно?

Да. У меня ОС windows и сотни подключений RDP и SSH - работая в одной системе я использую зачастую более десятка компьютеров одновременно.

Я запускаю одновременно 2 компьютера с одинаковой конфигурацией. Запускаю приложение, например Autocad или Photoshop и использую вычислительные возможности обеих машин одновременно?

Теоретически можно. На практике для этого нужно будет писать самому операционную систему способную раскидывать нагрузку на несколько машин. Ну или использовать готовую, есть такие системы кластеризации, только вот windows вы на них не запустите.
Просто нафиг это нужно? Просто поиграться - так дорого для игр.
Работать будет невозможно - такая связка будет работать очень медленно, в сотни раз медленней чем на одном компьютере.