Има една хипотеза или по-скоро много хипотези, според които мозъкът ни не е нищо повече от биохимичен квантов компютър. Тези идеи се основават на предположението, че съзнанието е необяснимо на нивото на класическата механика и може да се обясни само с помощта на постулатите на квантовата механика, явленията на суперпозиция, квантовото сплитане и други. Учени от Калифорнийския университет в Санта Барбара чрез поредица от експерименти решиха да разберат дали мозъкът ни наистина е квантов компютър.
На пръв поглед може да изглежда, че компютърът и мозъкът работят еднакво - и двете обработват информация, могат да я съхраняват, да вземат решения, а също така да се справят с интерфейсите за вход и изход. В случая с мозъка тези интерфейси са нашите сетива, както и способността да контролираме различни обекти, които не са част от нашето тяло, например, изкуствени протези.
Има много неща, за които не знаем как работи мозъкът ни. Но има хора, които вярват, че разнообразието от процеси в нашия мозък, което не може да се обясни по отношение на класическата механика, може да се обясни по отношение на квантовата механика. С други думи, те смятат, че аспекти на квантовата механика като заплитане, явление на суперпозиция и всички други неща, върху които работи квантовата физика, всъщност могат да контролират как работят нашите мозъци. Разбира се, не всички са съгласни с тази формулировка, но по един или друг начин учените решиха да я проверят.
„Ако на въпроса за квантовите процеси в мозъка се отговори положително, това ще доведе до истинска революция в нашето разбиране и лечение на човешките мозъчни функции и когнитивни способности“, казва Мат Хелгесън от Калифорнийския университет Санта Барбара и един от членовете на екипа. ангажирани с това проучване.
Някои основни теории. В света на квантовите изчисления всичко се подчинява на квантовата механика, което обяснява поведението и взаимодействията на най-малките обекти във Вселената - на квантово ниво, където правилата на класическата физика не важат. Една от основните характеристики на квантовите изчисления е използването на така наречените кубити (квантови битове) като среда за съхранение. За разлика от обикновените битове, които се използват в обикновените компютри и представляват двоичен код под формата на "нули" и "такива", кубитите могат едновременно да придобиват стойности както нула, така и една, т.е. да бъдат в така наречената суперпозиция, която беше спомената по-горе.
Въз основа на горното, тогава квантовите компютри обещават просто невероятен потенциал в компютърните изчисления, което ще ви позволи да се справите със задачи (включително в науката), на които дори и най-мощните, но в същото време обикновените компютри не са способни.
Що се отнася до ново проучване на учени от Калифорнийския университет, което предстои да започне, то ще бъде насочено към намиране на „мозъчни кубити“.
Една от основните характеристики на "нормалните" кубити е, че те изискват среда с много ниски температури, приближаваща се до абсолютна нула, но изследователите предполагат, че това правило може да не се прилага за кубити, които може да са в човешкото тяло.
Промоционално видео:
Като част от един от предстоящите експерименти, учените ще се опитат да установят дали е възможно да се съхраняват кубити във въртенето на атомно ядро, а не сред електроните, които го заобикалят. По-специално, обект на изследване трябва да бъдат атомите на фосфора - вещество, съдържащо се в нашите организми - според учените, способно да играе ролята на биохимични кубити.
„Внимателно изолираните завъртания на ядрата могат да съхраняват и евентуално да обработват квантова информация с часове или повече“, казва един от участниците в проучването Матю Фишър.
В други експерименти учените искат да разгледат потенциала за декохерентност, който се появява в резултат на скъсване на връзките между кубитите. В хода на този процес самата квантова система започва да проявява класически характеристики, които съответстват на наличната информация в околната среда. С други думи, квантовата система започва да се смесва или да се заплита с околната среда. За да може мозъкът ни да се счита за квантов компютър, той трябва да има система, която да защитава нашите биологични кубити от тази несъвместимост.
Задачата на друг експеримент ще бъде изследването на митохондриите - клетъчните субединици, отговорни за нашия метаболизъм и преноса на енергия в нашето тяло. Учените предполагат, че тези органели могат да играят значителна роля в квантовото заплитане и да имат квантова свързаност с невроните.
По принцип невротрансмитерите (активни химикали, които извършват електрохимични импулси) между невроните и синаптичните връзки, могат да създадат взаимосвързани квантови мрежи в мозъка ни. Фишер и неговият екип искат да тестват това, като се опитват да копират такава система в лабораторни условия.
Процесите на квантовите изчисления, ако те наистина присъстват в нашия мозък, ще ни помогнат да обясним и разберем най-загадъчните му функции, например способността му да прехвърля паметта от краткосрочна към дългосрочна или да се доближим до разбирането на въпросите откъде всъщност идва нашето съзнание., осъзнатост и емоция.
Всичко това е много високо ниво, много сложна физика, заедно с биохимията, така че никой тук не гарантира, че ще можем да получим всички отговори на горните въпроси. Дори да се окаже, че все още не сме достигнали необходимото ниво, което би ни позволило да отговорим на въпроса дали мозъкът ни е квантов компютър, планираното изследване би могло да допринесе много за разбирането на това как работи най-сложният човешки орган.
Николай Хижняк