On olemas hüpotees või pigem palju hüpoteese, mille kohaselt pole meie aju midagi muud kui biokeemiline kvantarvuti. Need ideed põhinevad eeldusel, et teadvus on klassikalise mehaanika tasemel seletamatu ja seda saab seletada ainult kvantmehaanika, superpositsiooninähtuste, kvantpöördumise jt postulaatide abil. Kalifornias Santa Barbaras asuva ülikooli teadlased otsustasid katseseeria abil välja selgitada, kas meie aju on tõesti kvantarvuti.
Esmapilgul võib tunduda, et arvuti ja aju töötavad ühtemoodi - mõlemad töötlevad teavet, saavad seda talletada, otsuseid vastu võtta ning tegeleda ka sisend- ja väljundliidestega. Aju puhul on need liidesed meie meeled, aga ka võime juhtida mitmesuguseid objekte, mis ei kuulu meie keha, näiteks tehisproteesid.
On palju, mida me ei tea, kuidas meie aju töötab. Kuid on inimesi, kes usuvad, et meie ajus toimuvate protsesside mitmekesisust, mida ei saa seletada klassikalise mehaanikaga, saab kvantmehaanikaga seletada. Teisisõnu, nad usuvad, et kvantmehaanika sellised aspektid nagu takerdumine, superpositsiooni nähtus ja kõik muud asjad, milles kvantfüüsika töötab, saavad tegelikult kontrollida, kuidas meie ajud töötavad. Muidugi ei ole kõik selle sõnastusega nõus, kuid ühel või teisel viisil otsustasid teadlased seda kontrollida.
"Kui aju kvantprotsesside küsimusele vastatakse positiivselt, viib see tõelise revolutsioonini meie aju funktsioonide ja kognitiivsete võimete mõistmisel ja käsitlemisel," ütleb Mat Helgeson California ülikooli Santa Barbara ja ühe meeskonna liikmetest. tegelenud selle uuringuga.
Mõni põhiteooria. Kvantarvutuste maailmas kuuletub kõik kvantmehaanikale, mis selgitab universumi väikseimate objektide käitumist ja koostoimimist - kvanttasandil, kus klassikalise füüsika reeglid ei kehti. Kvantarvutuse üks peamisi tunnuseid on nn kvbitite (kvantbittide) kasutamine andmekandjana. Erinevalt tavalistest bittidest, mida kasutatakse tavalistes arvutites ja mis esindavad kahendkoodi kujul "nullid" ja "need", võivad kviteedid samaaegselt omandada nii nulli kui ka ühe väärtused, see tähendab, et nad asuvad niinimetatud superpositsioonis, mida eespool mainiti.
Ülaltoodu põhjal tõotavad kvantarvutid arvutiarvutamises lihtsalt uskumatut potentsiaali, mis võimaldab teil toime tulla ülesannetega (ka teaduses), milleks isegi kõige võimsamad, kuid tavalised arvutid pole selleks võimelised.
Mis puudutab peatselt algavat California ülikooli teadlaste uut uuringut, siis selle eesmärk on leida "ajuvorst".
"Tavaliste" vuttide üks peamisi omadusi on see, et nad vajavad väga madala temperatuuriga keskkonda, mis läheneb absoluutsele nullile, kuid teadlased viitavad sellele, et see reegel ei pruugi kehtida inimkehas esinevate vuttide kohta.
Reklaamvideo:
Ühe eelseisva eksperimendi raames püüavad teadlased välja selgitada, kas vuttivõime on võimalik säilitada aatomituuma spinni sees ja mitte seda ümbritsevate elektronide hulgas. Eelkõige peaksid uurimistöö objektiks olema teadlaste sõnul fosfori aatomid - meie organismides sisalduv aine -, mis on võimelised mängima biokeemiliste vuttide rolli.
"Tuumade hoolikalt eraldatud spinnid võivad kvantteavet salvestada ja võimaluse korral töödelda tundide või enama tunni jooksul," ütleb üks uuringus osalejatest, Matthew Fisher.
Teistes eksperimentides tahavad teadlased uurida dekoherentsi potentsiaali, mis ilmneb vibratsioonide vahelise sideme purunemise tagajärjel. Selle protsessi käigus hakkab kvantisüsteem ise ilmuma klassikalisi tunnuseid, mis vastavad keskkonnas saadaolevale teabele. Teisisõnu, kvant-süsteem hakkab keskkonnaga segunema või takerduma. Selleks, et meie aju saaks pidada kvantarvutiks, peab sellel olema süsteem, mis kaitseks meie bioloogilisi vutte selle kokkusobivuse eest.
Teise eksperimendi ülesanne on mitokondrite uurimine - raku alaühikud, mis vastutavad meie ainevahetuse ja kehas energia siirdamise eest. Teadlased spekuleerivad, et need organellid võivad mängida olulist rolli kvantpöördumises ja neil on kvantühendus neuronitega.
Üldiselt võivad neuronite ja sünaptiliste ühenduste vahel olevad neurotransmitterid (aktiivsed kemikaalid, mis kannavad elektrokeemilisi impulsse) luua meie ajudesse omavahel ühendatud kvantvõrgustikke. Fischer ja tema meeskond soovivad seda testida, proovides sellist süsteemi laboratooriumis korrata.
Kvantarvutamise protsessid, kui need on tõesti meie ajus olemas, aitavad meil selgitada ja mõista selle kõige müstilisemaid funktsioone, näiteks võimet mälu lühiajalisest pikaajalisse üle kanda või lähemale mõista küsimustele, kust meie teadvus tegelikult pärineb., teadlikkus ja emotsioonid.
Kõik see koos biokeemiaga on väga kõrge tasemega, väga keeruline füüsika, nii et keegi siin ei taga, et suudame kõik vastused ülaltoodud küsimustele saada. Isegi kui selgub, et me pole veel jõudnud nõutavale tasemele, mis võimaldaks meil vastata küsimusele, kas meie ajud on kvantarvuti, võiksid plaanitud uuringud aidata kõige paremini mõista, kuidas inimese kõige keerulisem elund töötab.
Nikolai Khizhnyak
