Zihinlerimiz Kuantum Hesaplamayı Kullanıyor Olabilir

Kuantum hesaplamanın tam potansiyelini gerçekleştirmeye yönelik devam eden çalışmalarda, bilim insanları belki de neyin mümkün olduğunu görmek için kendi beynimize bakmayı denediler: Yeni çalışma, beynin aslında bir kuantum bilgisayarla çok ortak noktası olduğunu gösteriyor.

Bulgular bize nöronların işlevleri ve kuantum mekaniğinin temelleri hakkında çok şey öğretebilir. Araştırma, örneğin, karar verme veya yeni bilgiler öğrenme gibi belirli görevlerde beynimizin neden hala süper bilgisayarlardan daha iyi performans gösterebildiğini açıklayabilir.

Pek çok kuantum hesaplama araştırmasında olduğu gibi, çalışma, birbirine bağlı durumlarda bulunan iki ayrı parçacık olan dolaşıklık fikrine bakıyor.

Dublin Üniversitesi'nden fizikçi Christian Kerskens, "Kuantum yerçekiminin varlığını kanıtlamak için deneyler için geliştirilen bir fikri uyarladık, bu sayede bilinmeyen bir sistemle etkileşime giren bilinen kuantum sistemlerini inceleyebiliyorsunuz" diyor.

"Bilinen sistemler birbirine karışıyorsa, bilinmeyen de bir kuantum sistemi olmalıdır. Bu, hakkında hiçbir şey bilmediğimiz bir şey için ölçüm cihazları bulmanın zorluklarını ortadan kaldırır."

Başka bir deyişle, bilinen sistemler arasındaki karışıklık veya ilişki, ancak ortadaki aracı sistem kuantum seviyesinde de çalışıyorsa gerçekleşebilir. Bilinmeyen sistem doğrudan incelenemezken, kuantum yerçekiminde olduğu gibi etkileri gözlemlenebilir.

Bu araştırmanın amaçları doğrultusunda, 'beyin suyunun' (beyinde biriken sıvı) proton dönüşleri, proton aktivitesini invaziv olmayan bir şekilde ölçmek için kullanılan özel manyetik rezonans görüntüleme (MRI) taramaları ile ortak sistem olarak hareket eder. Manyetik ve elektriksel özelliklerini belirleyen bir parçacığın dönüşü, kuantum-mekanik bir özelliktir.

Bu teknik sayesinde araştırmacılar, bir tür elektroensefalografi (EEG) sinyali olan kalp atışı ile uyarılmış potansiyellere benzeyen sinyalleri görebildiler. Bu sinyaller normalde MRI ile tespit edilemez ve beyindeki nükleer proton dönüşleri dolaştığı için ortaya çıktıkları düşünülür.

Ekip tarafından kaydedilen gözlemler, birden fazla bilimsel alanda gelecekteki çalışmalar yoluyla doğrulama gerektiriyor, ancak erken sonuçlar, aktif olduğunda insan beyninde klasik olmayan, kuantum olaylar için umut verici görünüyor.

Kerskens, "Buradaki tek olası açıklama dolanmaysa, bu, beyin süreçlerinin nükleer dönüşlerle etkileşime girerek nükleer dönüşler arasındaki karışıklığa aracılık ettiği anlamına gelir" diyor. "Sonuç olarak, bu beyin fonksiyonlarının kuantum olması gerektiği sonucuna varabiliriz."

Kerskens, MRI okumalarını aydınlatan beyin fonksiyonlarının aynı zamanda kısa süreli bellek ve bilinçli farkındalıkla da ilişkili olduğunu ve bu, kuantum süreçlerinin -eğer gerçekten öylelerse- biliş ve bilinçte çok önemli bir rol oynadığını öne sürüyor.

Araştırmacıların bundan sonra yapması gereken şey, beyindeki bu bilinmeyen kuantum sistemi hakkında daha fazla şey öğrenmektir - ve o zaman kafamızda taşıdığımız kuantum bilgisayarın işleyişini tam olarak anlayabiliriz.

Araştırma Journal of Physics Communications'da yayınlandı.