Obstaja hipoteza oziroma bolje rečeno veliko hipotez, po katerih naši možgani niso nič drugega kot biokemični kvantni računalnik. Te ideje temeljijo na predpostavki, da je zavest na ravni klasične mehanike nerazložljiva in jo je mogoče razložiti le s pomočjo postulatov kvantne mehanike, superpozicijskih pojavov, kvantnega zapletanja in drugih. Znanstveniki iz kalifornijske univerze v Santa Barbari so se skozi vrsto eksperimentov odločili, da bodo ugotovili, ali so naši možgani res kvantni računalnik.
Na prvi pogled se lahko zdi, da računalnik in možgani delujejo na enak način - oba obdelujeta informacije, lahko ju shranjujeta, sprejemata odločitve in se ukvarjata tudi z vhodnimi in izhodnimi vmesniki. V primeru možganov so ti vmesniki naša čutila, pa tudi sposobnost nadzora različnih predmetov, ki niso del našega telesa, na primer umetnih okončin.
Obstaja veliko, česar ne vemo, kako delujejo naši možgani. Vendar obstajajo ljudje, ki verjamejo, da je raznolikost procesov v naših možganih, ki je ni mogoče razložiti s klasično mehaniko, razložiti s kvantno mehaniko. Z drugimi besedami, verjamejo, da vidiki kvantne mehanike, kot so zapletenost, pojav superpozicije in vse druge stvari, na katere deluje kvantna fizika, dejansko lahko nadzorujejo, kako delujejo naši možgani. Seveda se vsi ne strinjajo s to formulacijo, a tako ali drugače so se znanstveniki odločili, da jo preverijo.
"Če na vprašanje o kvantnih procesih v možganih odgovorimo pozitivno, bo to privedlo do resnične revolucije v našem razumevanju in zdravljenju človekovih možganskih funkcij in kognitivnih sposobnosti," pravi Mat Helgeson iz kalifornijske univerze Santa Barbara in eden izmed članov ekipe. ukvarjal s to raziskavo.
Nekaj osnovne teorije. V svetu kvantnega računanja vse uboga kvantna mehanika, ki pojasnjuje vedenje in interakcije najmanjših predmetov v vesolju - na kvantni ravni, kjer pravila klasične fizike ne veljajo. Ena ključnih značilnosti kvantnega računanja je uporaba tako imenovanih kitov (kvantnih bitov) kot medij za shranjevanje. Za razliko od navadnih bitov, ki se uporabljajo v navadnih računalnikih in predstavljajo binarno kodo v obliki "ničel" in "tistih", lahko kitovi hkrati pridobijo vrednosti tako nič kot ene, torej da so v tako imenovani superpoziciji, ki je bila omenjena zgoraj.
Na podlagi zgoraj navedenega kvantni računalniki obljubljajo prav neverjeten potencial v računalniškem računalništvu, ki vam bo omogočil, da se spopadate z nalogami (tudi v znanosti), ki jih niti najmočnejši, a hkrati običajni računalniki niso sposobni.
Kar se tiče nove študije znanstvenikov s kalifornijske univerze, ki se bo kmalu začela, bo usmerjena v iskanje "možganskih kitov."
Ena glavnih značilnosti "normalnih" kitov je, da potrebujejo okolje z zelo nizkimi temperaturami, ki se približajo absolutni ničli, vendar raziskovalci predlagajo, da se to pravilo ne uporablja za kvite, ki so morda v človeškem telesu.
Promocijski video:
V okviru enega od prihajajočih poskusov bodo znanstveniki poskušali ugotoviti, ali je mogoče shraniti kvitove znotraj vrta atomskega jedra in ne med elektroni, ki ga obkrožajo. Po mnenju znanstvenikov bi morali biti predmet raziskave predvsem atomi fosforja - snovi, ki jo vsebujejo naši organizmi - ki lahko igra vlogo biokemičnih kitov.
"Skrbno izolirani zavoji jeder lahko shranjujejo in po možnosti obdelujejo kvantne informacije ure ali več," pravi eden od udeležencev študije Matthew Fisher.
V drugih poskusih znanstveniki želijo pogledati potencial dekoherence, ki se pojavi kot posledica pretrganja vezi med kitiji. V tem procesu se kvantni sistem sam začne pojavljati klasične lastnosti, ki ustrezajo informacijam, ki so na voljo v okolju. Z drugimi besedami, kvantni sistem se začne mešati ali zapletati z okoljem. Da bi lahko naše možgane šteli za kvantni računalnik, mora imeti sistem, ki bi zaščitil naše biološke kvite pred to dekoherenco.
Naloga drugega eksperimenta bo proučevanje mitohondrijev - celičnih podenot, odgovornih za naš metabolizem in prenos energije znotraj našega telesa. Znanstveniki domnevajo, da imajo lahko te organele pomembno vlogo pri kvantnem zapletanju in imajo kvantno povezanost z nevroni.
Na splošno lahko nevrotransmiterji (aktivne kemikalije, ki prenašajo elektrokemijske impulze) med nevroni in sinaptičnimi povezavami ustvarijo med seboj povezane kvantne mreže v naših možganih. Fischer in njegova ekipa to želijo preizkusiti s poskusom ponovitve takega sistema v laboratorijskih razmerah.
Procesi kvantnega računanja, če so resnično prisotni v naših možganih, nam bodo pomagali razložiti in razumeti njegove najbolj skrivnostne funkcije, na primer njegovo sposobnost prenosa spomina s kratkoročnega na dolgoročno, ali pa se približati razumevanju vprašanj, od kod v resnici prihaja naša zavest., zavedanje in čustva.
Vse to je zelo visoka stopnja, zelo zapletena fizika, skupaj z biokemijo, tako da nihče tukaj ne bo zagotovil, da bomo lahko dobili vse odgovore na zgornja vprašanja. Tudi če se izkaže, da še nismo dosegli zahtevane ravni, da bi nam omogočili odgovor na vprašanje, ali so naši možgani kvantni računalnik, bi načrtovane raziskave lahko veliko pripomogle k razumevanju, kako delujejo najbolj zapleteni človeški organi.
Nikolaj Hizhnyak