来自都柏林圣三一学院的科学家相信我们的大脑可以利用量子计算来证明量子引力的存在,以探索人类大脑及其工作原理。
测量的大脑功能也与短期记忆表现相关意识这表明量子过程也是认知和意识大脑功能的一部分。
如果该团队的研究结果能够得到证实(可能需要先进的多学科方法),它们将增强我们对大脑如何工作以及如何维持甚至治愈的总体理解。它们还可能有助于发现创新技术,并构建更先进的量子计算机。
克里斯蒂安·科斯肯斯博士是三一学院神经科学研究所(TCIN)的首席物理学家,他是这篇刚刚发表在《物理通讯杂志》上的研究文章的合著者。
他说:“我们采用了一种想法,用于实验证明量子引力的存在,用已知的量子系统,与未知系统相互作用。如果已知系统纠缠在一起,那么未知系统也一定是量子系统。它规避了为我们一无所知的事物寻找测量仪器的困难。
“在我们的实验中,我们使用了‘脑水’的质子自旋作为已知的系统。“脑水”在我们的大脑中自然形成,质子自旋可以用核磁共振成像(MRI)来测量。然后,通过使用特定的MRI设计来寻找纠缠自旋,我们发现MRI信号类似于心跳诱发电位,是脑电图信号的一种形式。脑电图测量的是脑电流,有些人可能从个人经历或仅仅是从看电视上的医院剧.’
像心跳诱发电位这样的电生理电位通常是核磁共振检测不到的,科学家们认为他们只能观察到它们,因为大脑中的核质子自旋是纠缠在一起的。
Kerskens博士补充道:“如果纠缠是唯一可能的解释,那么这就意味着大脑过程一定与核自旋相互作用,调解了核自旋之间的纠缠。因此,我们可以推断出这些大脑功能一定是量子的。
“因为这些大脑功能也与短期记忆表现和意识意识相关,所以这些量子过程很可能是我们认知和意识大脑功能的重要组成部分。”
“量子大脑过程可以解释为什么在不可预见的情况下,我们仍然能胜过超级计算机,决策或者学习新东西。我们的实验离讲堂只有50米远,Schrödinger就是在这里展示了他关于生命的著名思想,可能会揭示生物学的奥秘,以及在科学上更难理解的意识。”
这项研究得到了爱尔兰科学基金会和TCIN的支持。