En el trabajo en curso para aprovechar todo el potencial de computación cuánticaLos científicos tal vez podrían intentar echar un vistazo a nuestros propios cerebros para ver qué es posible: un nuevo estudio sugiere que el cerebro en realidad tiene mucho en común con un computadora cuántica.

Los hallazgos podrían enseñarnos mucho sobre las funciones de las neuronas, así como sobre los fundamentos de la mecánica cuántica. La investigación puede explicar, por ejemplo, por qué nuestros cerebros todavía son capaces de superar a las supercomputadoras en ciertas tareas, como tomar decisiones o aprender nueva información.

Al igual que con gran parte de la investigación de la computación cuántica, el estudio analiza la idea de enredo – dos partículas separadas que están en estados que están unidos

“Adaptamos una idea, desarrollada para experimentos para probar la existencia de la gravedad cuántica, mediante la cual se toman sistemas cuánticos conocidos, que interactúan con un sistema desconocido”. dice el físico Christian Kerskens de la Universidad de Dublín.

«Si los sistemas conocidos están entrelazados, entonces lo desconocido también debe ser un sistema cuántico. Pasa por alto las dificultades de encontrar dispositivos de medición para algo de lo que no sabemos nada».

En otras palabras, el entrelazamiento o relación entre sistemas conocidos solo puede ocurrir si el sistema mediador en el medio, el sistema desconocido, también opera a nivel cuántico. Si bien el sistema desconocido no se puede estudiar directamente, se pueden observar sus efectos, como en la gravedad cuántica.

A los efectos de esta investigación, los espines de protones del ‘agua cerebral’ (el líquido que se acumula en el cerebro) actúan como el sistema conocido, con imagen de resonancia magnética (resonancia magnética) utilizado para medir de forma no invasiva la actividad de los protones. El giro de una partícula, que determina sus propiedades magnéticas y eléctricas, es una propiedad de la mecánica cuántica.

A través de esta técnica, los investigadores pudieron ver señales similares a potenciales evocados por los latidos del corazón, que son un tipo de señal de electroencefalografía (EEG). Estas señales normalmente no son detectables por resonancia magnéticay la idea es que aparecieron porque los giros de protones nucleares en el cerebro estaban enredados.

Las observaciones registradas por el equipo requieren verificación mediante confirmación a través de estudios futuros en varios campos científicos, pero los primeros resultados parecen prometedores para eventos cuánticos no clásicos en el cerebro humano cuando está activo.

«Si el enredo es la única explicación posible aquí, significaría que los procesos cerebrales deben haber interactuado con los espines nucleares, mediando el enredo entre los espines nucleares». dice Kerskens.

«Como resultado, podemos deducir que estas funciones cerebrales deben ser cuánticas».

Las funciones cerebrales que iluminaron las lecturas de resonancia magnética también se han relacionado con la memoria a corto plazo y la conciencia, y esto sugiere que los procesos cuánticos, si eso es lo que son, juegan un papel crucial en la cognición y la conciencia. concienciasugiere Kerskens.

Lo que los investigadores deben hacer a continuación es aprender más sobre este sistema cuántico desconocido en el cerebro, y luego podremos comprender completamente cómo funciona el cerebro. computadora cuántica que llevamos en la cabeza.

«Nuestros experimentos, llevados a cabo a sólo 50 metros del auditorio donde Schrödinger presentó su famoso pensamientos sobre la vidapuede arrojar luz sobre los misterios de la biología y la conciencia que científicamente son aún más difíciles de entender», dice Kerskens.

La investigación fue publicada en Revista de comunicaciones físicas.