امکان استفاده مغز انسان از محاسبات کوانتومی وجود دارد

به گفته دانشمندان کالج ترینیتی دوبلین، مغز ما می تواند پس از به کار گرفتن ایده ای که برای اثبات وجود گرانش کوانتومی برای بررسی مغز انسان و عملکرد آن ایجاد شده است، از محاسبات کوانتومی استفاده کند.

به گزارش تکناک، این مطالعه که در 7 اکتبر در ژورنال ارتباطات فیزیک منتشر شد، می تواند اطلاعاتی در مورد هوشیاری ارائه دهد که هنوز برای دانشمندان یک راز است.
آن طور که این مقاله می گوید ارتباط بین عملکردهای اندازه گیری شده مغز و خودآگاهی و عملکرد حافظه کوتاه مدت نشان می دهد که فرآیندهای کوانتومی نیز بخشی از عملکرد شناختی مغز هستند.
اگر بتوان یافته‌های تیم را تأیید کرد، که احتمالاً به روش‌های چند رشته‌ای بسیار پیچیده نیاز دارد، درک کلی از نحوه عملکرد مغز و شاید نحوه حفظ یا حتی ترمیم آن را بهبود یابد. این یافته ها ممکن است به طور بالقوه برای توسعه رایانه‌های کوانتومی پیچیده‌تر با ترکیب فناوری‌های جدید قابل استفاده باشند.
دکتر کریستین کرسکنز، فیزیکدان ارشد مؤسسه علوم اعصاب کالج ترینیتی (TCIN) یکی از نویسندگان این تحقیق می گوید :ما ایده‌ای را اقتباس کردیم که برای آزمایش‌ اثبات وجود گرانش کوانتومی توسعه داده شد، که به موجب آن سیستم‌های کوانتومی شناخته‌شده‌ای را که با یک سیستم ناشناخته برهم‌کنش می‌کنند بررسی و تئوریزه می کند.

آنها از “آب مغز” استفاده کردند

دکتر کرسکنز ادامه می دهد: برای آزمایش‌های خود، از اسپین‌های پروتونی «آب مغز» به عنوان سیستم شناخته‌شده استفاده کردیم. “آب مغز” به طور طبیعی به عنوان مایع در مغز ما جمع می شود و می توان چرخش پروتون را با استفاده از MRI (تصویربرداری تشدید مغناطیسی) اندازه گیری کرد. سپس، با استفاده از یک طرح خاص MRI برای جستجوی اسپین های درهم تنیده، سیگنال های MRI را یافتیم که شبیه پتانسیل های برانگیخته ضربان قلب، نوعی سیگنال های EEG هستند. EEG جریان الکتریکی مغز را اندازه گیری می کند که برخی افراد ممکن است آن را از تجربه شخصی یا صرفاً از تماشای برنامه های بیمارستانی از تلویزیون تشخیص دهند.
محققان فکر می‌کنند که فقط قادر به کشف پتانسیل‌های الکتروفیزیولوژیکی هستند (مانند پتانسیل‌های ناشی از ضربان قلب) زیرا چرخش‌های پروتون هسته‌ای در مغز درهم تنیده شده بودند. به طور معمول، پتانسیل های الکتروفیزیولوژیکی مانند این را نمی توان با استفاده از MRI تشخیص داد.
“اگر درهم تنیدگی تنها توضیح ممکن در اینجا باشد، به این معنی است که فرآیندهای مغز باید با چرخش‌های هسته‌ای تعامل داشته باشند و واسطه درهم‌تنیدگی بین چرخش‌های هسته‌ای باشند. در نتیجه، می‌توانیم نتیجه بگیریم که این عملکردهای مغز باید کوانتومی باشند.”
فرآیندهای کوانتومی مغز می‌توانند توضیح دهند که چرا در شرایط پیش‌بینی‌نشده، تصمیم‌گیری یا یادگیری چیزهای جدید مغز میتواند از ابررایانه‌ها بهتر عمل کند. آزمایش‌های ما تنها 50 متر دورتر از سالن سخنرانی که شرودینگر افکار معروف خود را در مورد زندگی ارائه کرد، انجام شد. ممکن است این آزمایش ها اسرار زیست‌شناسی و آگاهی مغز را روشن کند، که از نظر علمی حتی درک آن‌ها سخت‌تر است.

مطالعات اخیر در زمینه گرانش کوانتومی نشان داده است که اگر خود واسطه غیرکلاسیک باشد، سیستم‌های ناشناخته می‌توانند واسطه درهم‌تنیدگی بین دو سیستم کوانتومی شناخته شده باشند. این رویکرد ممکن است برای مغز قابل استفاده باشد، جایی که حدس و گمان در مورد عملیات کوانتومی در آگاهی و شناخت سابقه طولانی دارد. چرخش پروتونی آب حجیم، که به احتمال زیاد با هر عملکرد مغزی تداخل دارد، می تواند به عنوان سیستم های کوانتومی شناخته شده عمل کند.

اگر یک واسطه ناشناخته وجود داشته باشد، روش‌های NMR مبتنی بر انسجام کوانتومی چندگانه (MQC) می‌توانند به عنوان شاهد درهم تنیدگی عمل کنند. با این حال، تردیدهایی وجود دارد که سیگنال های NMR امروزی می توانند به طور کلی و به طور خاص در محیط مغز حاوی همبستگی های کوانتومی باشند. در اینجا، ما از یک پروتکل شاهد مبتنی بر انسجام کوانتومی صفر (ZQC) استفاده کردیم که در آن سیگنال‌های کلاسیک را برای دور زدن محدودیت‌های تشخیص NMR برای همبستگی کوانتومی به حداقل رساندیم.

برای دوره‌های تکراری کوتاه، سیگنال‌های برانگیخته‌ای را در بیشتر قسمت‌های مغز پیدا کردیم که به موجب آن ظاهر زمانی شبیه پتانسیل‌های برانگیخته ضربان قلب (HEPs) بود. ما دریافتیم که این سیگنال‌ها هیچ ارتباطی با کنتراست کلاسیک NMR ندارند. مشابه HEP ها، سیگنال برانگیخته شده به آگاهی آگاهانه بستگی دارد.
سیگنال های مربوط به آگاهی یا الکتروفیزیولوژیک در NMR ناشناخته هستند. قابل توجه است، این سیگنال ها تنها در صورتی ظاهر می شوند که خواص محلی مغناطیسی کاهش یابد. یافته‌های ما نشان می‌دهد که ممکن است شاهد درهم‌تنیدگی با واسطه عملکردهای مغزی مرتبط با هوشیاری بوده‌ایم. آن کارکردهای مغز باید به صورت غیر کلاسیک عمل کنند، که به این معنی است که آگاهی غیر کلاسیک است.