Terdapat hipotesis, atau lebih tepatnya banyak hipotesis, yang menurutnya otak kita tidak lebih daripada komputer kuantum biokimia. Idea-idea ini didasarkan pada anggapan bahawa kesedaran tidak dapat dijelaskan pada tahap mekanik klasik dan hanya dapat dijelaskan menggunakan postulatika mekanik kuantum, fenomena superposisi, keterlibatan kuantum, dan lain-lain. Para saintis dari University of California di Santa Barbara, melalui satu siri eksperimen, memutuskan untuk mengetahui sama ada otak kita benar-benar komputer kuantum.
Pada pandangan pertama, komputer dan otak berfungsi dengan cara yang sama - baik memproses maklumat, dapat menyimpannya, membuat keputusan, dan juga menangani antara muka input dan output. Dalam kes otak, antara muka ini adalah pancaindera kita, serta kemampuan untuk mengawal pelbagai objek yang bukan merupakan bagian dari tubuh kita, misalnya, prostesis buatan.
Banyak yang tidak kita ketahui mengenai bagaimana otak kita berfungsi. Tetapi ada orang yang percaya bahawa pelbagai proses di otak kita, yang tidak dapat dijelaskan dari segi mekanik klasik, dapat dijelaskan dari segi mekanik kuantum. Dengan kata lain, mereka percaya bahawa aspek mekanik kuantum seperti keterikatan, fenomena superposisi, dan semua perkara lain yang digunakan oleh fizik kuantum sebenarnya dapat mengawal bagaimana otak kita berfungsi. Sudah tentu, tidak semua orang bersetuju dengan rumusan ini, tetapi satu atau lain cara, para saintis memutuskan untuk memeriksanya.
"Sekiranya persoalan proses kuantum di otak dijawab secara positif, itu akan menyebabkan revolusi nyata dalam pemahaman dan perlakuan kita mengenai fungsi otak manusia dan kemampuan kognitif," kata Mat Helgeson dari University of California Santa Barbara dan salah seorang anggota pasukan. terlibat dalam kajian ini.
Beberapa teori asas. Dalam dunia pengkomputeran kuantum, semuanya mematuhi mekanika kuantum, yang menjelaskan tingkah laku dan interaksi objek terkecil di alam semesta - pada tahap kuantum, di mana peraturan fizik klasik tidak berlaku. Salah satu ciri utama pengkomputeran kuantum adalah penggunaan qubits yang disebut (bit kuantum) sebagai media penyimpanan. Tidak seperti bit biasa, yang digunakan dalam komputer biasa dan mewakili kod binari dalam bentuk "nol" dan "yang", qubit dapat secara serentak memperoleh nilai kedua-dua sifar dan satu, yaitu, berada dalam superposisi yang disebut, yang disebutkan di atas.
Berdasarkan perkara di atas, komputer kuantum menjanjikan potensi luar biasa dalam pengkomputeran komputer, yang akan membolehkan anda mengatasi tugas (termasuk dalam sains) yang bahkan komputer yang paling berkuasa, tetapi biasa tidak mampu.
Mengenai kajian baru oleh para saintis dari University of California, yang akan segera dimulai, ia akan bertujuan untuk mencari "otak qubit."
Salah satu ciri utama qubit "biasa" adalah mereka memerlukan persekitaran dengan suhu yang sangat rendah, mendekati sifar mutlak, tetapi para penyelidik mencadangkan bahawa peraturan ini mungkin tidak berlaku untuk qubit yang mungkin ada di dalam tubuh manusia.
Video promosi:
Sebagai sebahagian daripada eksperimen yang akan datang, para saintis akan berusaha untuk mengetahui sama ada kemungkinan menyimpan qubit di dalam putaran inti atom, dan bukan di antara elektron yang mengelilinginya. Secara khusus, objek kajian haruslah atom fosfor - bahan yang terkandung dalam organisma kita - menurut para saintis, yang mampu memainkan peranan qubits biokimia.
"Putaran nuklear yang terpencil dapat menyimpan dan mungkin memproses maklumat kuantum selama berjam-jam atau lebih," kata salah seorang peserta kajian, Matthew Fisher.
Dalam eksperimen lain, saintis ingin melihat potensi decoherence, yang berlaku akibat memutuskan ikatan antara qubit. Sepanjang proses ini, sistem kuantum itu sendiri mulai muncul ciri-ciri klasik yang sesuai dengan maklumat yang ada di persekitaran. Dengan kata lain, sistem kuantum mula bercampur atau terjerat dengan persekitaran. Agar otak kita dapat dianggap sebagai komputer kuantum, ia mesti mempunyai sistem yang akan melindungi qubit biologi kita dari decoherence ini.
Tugas eksperimen lain adalah kajian mitokondria - subunit selular yang bertanggungjawab untuk metabolisme kita dan pemindahan tenaga di dalam badan kita. Para saintis berspekulasi bahawa organel ini mungkin memainkan peranan penting dalam keterikatan kuantum dan mempunyai hubungan kuantum dengan neuron.
Secara amnya, neurotransmitter (bahan kimia aktif yang membawa impuls elektrokimia) antara neuron dan sambungan sinaptik boleh mewujudkan rangkaian kuantum yang saling berkaitan di otak kita. Fischer dan pasukannya ingin menguji ini dengan mencuba mereplikasi sistem sedemikian dalam persekitaran makmal.
Proses pengkomputeran kuantum, jika benar-benar ada di otak kita, akan membantu kita menerangkan dan memahami fungsinya yang paling misteri, misalnya, kemampuannya untuk memindahkan memori dari jangka pendek ke jangka panjang, atau lebih dekat untuk memahami persoalan mengenai dari mana sebenarnya kesedaran kita berasal., kesedaran dan emosi.
Semua ini adalah tahap fizik yang sangat tinggi dan sangat kompleks, bersama dengan biokimia, jadi tidak ada seorang pun di sini yang akan menjamin bahawa kita akan dapat semua jawapan untuk soalan di atas. Walaupun ternyata kita belum mencapai tahap yang diperlukan untuk membolehkan kita menjawab persoalan sama ada otak kita adalah komputer kuantum, penyelidikan yang dirancang dapat memberi sumbangan besar untuk memahami bagaimana organ manusia yang paling kompleks berfungsi.
Nikolay Khizhnyak
