科学探索|三一学院科学家巧用理论测量并探讨大脑的量子性_办公知识

科学探索|三一学院科学家巧用理论测量并探讨大脑的量子性

admin

2023-08-13 20:08:22

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在采用一种证明“量子引力”（quantum gravity）存在的想法、来探索人脑及其工作原理之后，都柏林三一学院的科学家们认为 —— 大脑有在使用所谓的“量子计算”（quantum computation）。研究测量的大脑功能，也与短期记忆表现、以及有意的意识相关 —— 表明“量子过程”（quantum processes）也是认知和有意识的大脑功能的一部分。
科学探索|三一学院科学家巧用理论测量并探讨大脑的量子性
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截图（来自：Journal of Physics Communications）
在 2022 年 10 月 7 日发表的一篇论文中，研究人员们详细阐述了《非经典脑功能的实验指标》。
这一结论，或许还需要先进的多科学方法来证实，届时它将增强我们对“大脑如何工作”，以及如何维持、甚至治愈大脑有更深入的了解。
此外相关理论有助于寻找创新技术、并用于打造更先进的量子计算机。论文合著者、三一学院神经学研究所（TCIN）首席物理学家 Christian Kerskens 博士表示：

我们开发了一个旨在证明量子引力存在的实验构想，即采用已知的量子系统、让它与另一个未知的系统产生相互作用。
若与已知系统纠缠到了一起，便可论证对方也必须为一套量子系统 —— 巧妙地绕过了我们为一无所知的东西寻找测量设备的困难。

具体说来是，实验期间，三一学院的科学家们将“脑液”（brain water）的质子自旋指定为已知系统。

作为一种流体，它在人类的大脑中自然形成，而质子自旋可借助 MRI 磁共振成像来测量。
【科学探索|三一学院科学家巧用理论测量并探讨大脑的量子性】然后借助特定的 MRI 设计来寻找纠缠自旋，让我们发现了 MRI 信号类似于心跳诱发电位（一种 EEG 信号）。

一些人可能专门了解过、或仅从影视作品中看到过 EEG 的脑电电流测量应用。但是像心跳诱发电位这样的电生理电位，通常并不能用 MRI 轻易检测到。
科学家认为只能通过观察来了解，因为大脑中的核质子自旋、是被纠缠到一起的。CHristian Kerskens 博士补充道：

若纠缠是这里唯一可能的解释，那这就意味着大脑处理过程必须与核自旋相互作用，介导核自旋之间的纠缠。
基于此，我们可推断上述大脑功能也势必基于量子理论。因为它们也与短期记忆表现和有意的意识相关，或是人脑认知与意识性大脑功能的重要组成部分。

综上所述：量子大脑的理论，能够很好地解释为何人类可在不可预见的状况、决策制定、或新事物学习等方面，仍远胜传统超级计算机。

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