Existuje hypotéza, nebo spousta hypotéz, podle kterých náš mozek není ničím jiným než biochemickým kvantovým počítačem. Tyto myšlenky jsou založeny na předpokladu, že vědomí je nevysvětlitelné na úrovni klasické mechaniky a lze jej vysvětlit pouze pomocí postulátů kvantové mechaniky, jevů superpozice, kvantového zapletení a dalších. Vědci z University of California v Santa Barbara se pomocí řady experimentů rozhodli zjistit, zda je náš mozek opravdu kvantovým počítačem.
Na první pohled se může zdát, že počítač i mozek fungují stejným způsobem - jak informace o procesu, mohou je ukládat, rozhodovat se a také řešit vstupní a výstupní rozhraní. V případě mozku jsou tato rozhraní naše smysly, stejně jako schopnost ovládat různé objekty, které nejsou součástí našeho těla, například umělé protézy.
O tom, jak funguje náš mozek, toho nevíme. Existují však lidé, kteří věří, že různé procesy v našem mozku, které nelze vysvětlit klasickou mechanikou, lze vysvětlit pomocí kvantové mechaniky. Jinými slovy se domnívají, že aspekty kvantové mechaniky, jako je zapletení, fenomén superpozice, a všechny další věci, na nichž kvantová fyzika pracuje, mohou ve skutečnosti ovládat, jak fungují naše mozky. Samozřejmě, že ne každý souhlasí s touto formulací, ale tak či onak, vědci se rozhodli ji zkontrolovat.
"Pokud bude otázka kvantových procesů v mozku zodpovězena kladně, povede to ke skutečné revoluci v našem chápání a léčbě funkcí lidského mozku a kognitivních schopností," říká Mat Helgeson z University of California v Kalifornii Santa Barbara a jeden z členů týmu. zapojený do této studie.
Nějaká základní teorie. Ve světě kvantové práce se vše řídí kvantovou mechanikou, která vysvětluje chování a interakci nejmenších objektů ve vesmíru - na kvantové úrovni, kde se pravidla klasické fyziky neuplatňují. Jednou z klíčových vlastností kvantového zpracování je použití tzv. Qubits (kvantových bitů) jako paměťového média. Na rozdíl od běžných bitů, které se používají v běžných počítačích a představují binární kód ve formě „nul“a „jedniček“, mohou qubity současně získávat hodnoty nula i jedna, tj. Být v takzvané superpozici, která byla zmíněna výše.
Na základě výše uvedených skutečností kvantové počítače slibují neuvěřitelný potenciál v oblasti výpočetní techniky, který vám umožní zvládnout úkoly (včetně vědy), které ani nejmocnější, ale běžné počítače nejsou schopny.
Pokud jde o novou studii vědců z University of California, která se má začít, bude zaměřena na nalezení „mozkových qubits“.
Jedním z hlavních rysů „obyčejných“qubits je to, že vyžadují prostředí s velmi nízkými teplotami, které se blíží absolutní nule, ale vědci naznačují, že toto pravidlo se nemusí vztahovat na qubits, které mohou být v lidském těle.
Propagační video:
V rámci jednoho z nadcházejících experimentů se vědci pokusí zjistit, zda je možné ukládat qubity uvnitř rotace atomového jádra, a ne mezi elektrony, které jej obklopují. Předmětem výzkumu by podle vědců měly být zejména atomy fosforu - látka obsažená v našich organismech - schopná hrát roli biochemických qubits.
„Pečlivě izolované otočení jader může ukládat a případně zpracovávat kvantové informace po dobu několika hodin,“říká jeden z účastníků studie, Matthew Fisher.
V jiných experimentech se vědci chtějí zabývat potenciálem dekherence, ke kterému dochází v důsledku přerušení vazeb mezi nástrahami. Během tohoto procesu se kvantový systém sám začíná objevovat klasickými rysy, které odpovídají informacím dostupným v prostředí. Jinými slovy, kvantový systém se začíná mísit nebo zaplétat s prostředím. Aby byl náš mozek považován za kvantový počítač, musí mít systém, který bude chránit naše biologické qubity před touto dekódováním.
Úkolem dalšího experimentu bude studium mitochondrií - buněčných podjednotek zodpovědných za náš metabolismus a přenos energie v našem těle. Vědci spekulují, že tyto organely mohou hrát významnou roli v kvantovém zapletení a mají kvantovou propojitelnost s neurony.
Obecně mohou neurotransmitery (aktivní chemikálie, které přenášejí elektrochemické impulsy) mezi neurony a synaptickými spojeními v našich mozcích vytvářet vzájemně propojené kvantové sítě. Fischer a jeho tým to chtějí vyzkoušet tak, že se pokusí replikovat takový systém v laboratorním prostředí.
Procesy kvantového počítání, pokud jsou skutečně přítomny v našem mozku, nám pomohou vysvětlit a porozumět jeho nejzáhadnějším funkcím, například jeho schopnost přenášet paměť z krátkodobého na dlouhodobé, nebo se blíží k pochopení otázek, odkud naše vědomí skutečně pochází., povědomí a emoce.
To vše je velmi vysoká úroveň, velmi složitá fyzika spolu s biochemií, takže nikdo zde nezaručí, že budeme schopni získat všechny odpovědi na výše uvedené otázky. I když se ukáže, že jsme dosud nedosáhli požadované úrovně, která by nám umožnila odpovědět na otázku, zda je náš mozek kvantovým počítačem, mohl by plánovaný výzkum výrazně přispět k pochopení toho, jak funguje nejsložitější lidský orgán.
Nikolay Khizhnyak