Creierul uman ar putea funcţiona precum un computer cuantic şi din acest motiv oamenii de știință efectuează experimente pentru a încerca să afle dacă această ipoteză este adevărată.

Există, evident, numeroase similitudini între creierul uman şi computer. Ambele procesează informații, iau decizii și funcţionează pe baza unor intrări și ieșiri prin care primesc şi transmit informaţii.

Cu toate acestea, unii cercetători cred că incredibila complexitate a creierului uman poate fi explicată doar cu ajutorul fizicii cuantice.

Cu alte cuvinte, fenomene precum inseparabilitatea cuantică și superpoziţia cuantică, care fac obiectul fizicii cuantice, ar putea sta la baza funcţionării creierului uman. Evident, nimeni nu poate susţine această ipoteză cu certitudine, dar este posibil ca în viitorul apropiat să aflăm dacă acest lucru este adevărat sau nu.

„Dacă în creierul uman se produc într-adevăr procese cuantice, atunci această descoperire ar putea revoluţiona actuala concepţie privind funcţionarea creierului uman”, a declarat Matt Helgeson, de la University of California, Santa Barbara (UCSB).

Creierul uman un computer cuantic

Credit: ankarb/iStock

Funcţionarea computerului cuantic se bazează pe mecanica cuantică, care încearcă să explice funcţionarea Universului la cea mai mică scară dimensională, acolo unde fizica clasică se pare că nu mai poate fi utilizată.

Spre deosebire de calculul clasic, în care biţii unui calculator există sub o formă binară („1/0″, „da/nu” sau „adevărat/fals”), qubiţii pe care îi utilizează computerele cuantice se pot afla într-o superpoziţie de stări cuantice.

Datorită acestei proprietăţi, computerele cuantice au o putere uriaşă de calcul care ne-ar putea ajuta să rezolvăm unele dintre cele mai complexe probleme ale ştiinţei.

Qubiţii sunt instabili. Prin interacţiunea cu mediul înconjurător starea cuantică a qubiţilor se poate modifica necontrolat, proprietate denumită decoerența cuantică.

Pentru asigurarea stabilităţii qubiţilor, aceştia trebuie menţinuţi la temperaturi extrem de scăzute şi din acest motiv mulţi cercetători şi-au exprimat scepticismul cu privire la existenţa unor procese cuantice pe bază de qubiţi în creierul uman.

Cercetătorii vor încerca să determine în urma unor experimente viitoare dacă qubiții pot fi stocaţi mai degrabă în spinul particulelor din nucleul atomic decât în electronii care înconjoară nucleul atomic. Astfel, atomii de fosfor din corpul uman ar putea acționa precum nişte qubiţi biochimici.

„Spinul nuclear poate stoca şi procesa informaţii cuantice”, a declarat Matthew Fisher de la UCSB, un membru al echipei de cercetători.

Alte experimente vor cerceta decoerența cuantică care afectează inseparabilitatea cuantică. Pentru ca creierul uman să funcţioneze precum un computer cuantic trebuie să existe un sistem de protecţie a qubiţilor biologici împotriva decoerenței.

Într-un alt experiment cercetătorii vor investiga mitocondriile, organite celulare responsabile pentru metabolism și transportul ionilor prin organism. Este posibil ca mitocondriile să aibă, de asemenea, un rol important în inseparabilitatea cuantică.

Cu alte cuvinte, neurotransmițătorii și activitatea cerebrală din creierul uman ar putea crea reţele cuantice similare celor din calculatorul cuantic.

Procesarea cuantică a informaţiei ne-ar ajuta să explicăm și să înțelegem unele dintre cele mai misterioase funcții ale creierului, cum ar fi modalitatea prin care este păstrată memoria pe termen lung sau originea emoţiilor şi a conștiinței.

Deocamdată nu putem afirma cu certitudine dacă creierul uman este un calculator cuantic sau nu, dar viitoarele cercetări ar trebui să ne dezvăluie mai multe detalii cu privire la modul cum funcționează acesta.

„Vom explora funcția neuronală cu ajutorul unor echipamente de ultimă generaţie care ne vor ajuta să înţelegem misterele creierului uman“, a declarat cercetătorul Tobias Fromme de la Technical University of Munich din Germany.

Sursă: Science Alert