因对黑洞的研究贡献而获得诺贝尔物理学奖的罗杰·彭罗斯曾大胆地提出「量子意识」观点,即人脑本身就是量子结构,或者说是
量子计算
机。但这一观点一直备受质疑。
近期都柏林圣三一大学的一项研究表明我们的大脑执行的是
量子计算
,该研究认为人脑中存在与意识相关的大脑功能介导的纠缠。如果这些大脑功能必须以非经典的方式运作,那么这意味着意识是非经典的,即大脑的认知过程涉及
量子计算
。
论文地址:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2399-6528/ac94be
研究团队主要成员、都柏林大学
神经科学
研究所 (TCIN) 首席物理学家 Christian Kerskens 博士介绍说:「我们的思路是从证明量子引力存在开始的。如果已知一个量子系统,与未知系统相互作用,并且已知系统纠缠在一起,那么未知系统也一定是一个量子系统。」这种方法让该研究避开了为一无所知的东西寻找测量设备这一难点。
大脑进行
量子计算
也可以解释为什么我们在不可预见的情况、决策或学习新事物方面能胜过超级计算机。我们来看一下这个研究是怎么进行实验和分析的。
研究概述
brain water 是指大脑中自然存在的流体,该研究使用 brain water 的质子自旋作为已知系统。质子自旋可以使用磁共振成像(MRI)来测量,然后使用特定的 MRI 设计来寻找纠缠自旋,该研究发现 MRI 信号类似于心跳诱发电位。
然而,基于多量子相干(MQC)的核磁共振无法检测到大脑中的诱发脑电信号,因为这些信号与任何经典的核磁共振信号都没有相关性,该研究猜想这说明大脑中存在量子纠缠。
Kerskens 博士说:「如果量子纠缠是唯一可能的解释,那么这意味着大脑的思考过程必须与核自旋相互作用,调节核自旋之间的纠缠。因此,我们进一步推断出大脑在做
量子计算
。」
该团队的研究结果将进一步做更多的证明工作,这可能需要先进的多学科方法。除了帮助我们认识大脑的工作原理,人们还将利用更深层的研究发现构建更先进的
量子计算
机。
参考链接:https://phys.org/news/2022-10-brains-quantum.html
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