Ada hipotesis, atau lebih tepatnya banyak hipotesis, yang menurutnya otak kita tidak lebih dari komputer kuantum biokimia. Ide-ide ini didasarkan pada asumsi bahwa kesadaran tidak dapat dijelaskan pada level mekanika klasik dan hanya dapat dijelaskan dengan menggunakan postulat mekanika kuantum, fenomena superposisi, belitan kuantum, dan lain-lain. Ilmuwan dari Universitas California di Santa Barbara, melalui serangkaian percobaan, memutuskan untuk mengetahui apakah otak kita benar-benar komputer kuantum.
Pada pandangan pertama, mungkin tampak bahwa komputer dan otak bekerja dengan cara yang sama - keduanya memproses informasi, dapat menyimpannya, mengambil keputusan, dan juga menangani antarmuka input dan output. Dalam kasus otak, antarmuka ini adalah indra kita, serta kemampuan untuk mengontrol berbagai objek yang bukan bagian dari tubuh kita, misalnya prostesis buatan.
Ada banyak hal yang tidak kita ketahui tentang cara kerja otak kita. Tapi ada orang yang percaya bahwa variasi proses di otak kita, yang tidak bisa dijelaskan dalam mekanika klasik, bisa dijelaskan dalam mekanika kuantum. Dengan kata lain, mereka percaya bahwa aspek mekanika kuantum seperti keterjeratan, fenomena superposisi, dan semua hal lain yang digunakan fisika kuantum sebenarnya dapat mengontrol cara kerja otak kita. Tentu saja, tidak semua orang setuju dengan rumusan ini, tetapi dengan satu atau lain cara, para ilmuwan memutuskan untuk memeriksanya.
“Jika pertanyaan tentang proses kuantum di otak dijawab secara positif, hal itu akan mengarah pada revolusi nyata dalam pemahaman dan penanganan fungsi otak manusia dan kemampuan kognitif,” kata Mat Helgeson dari Universitas California Santa Barbara dan salah satu anggota tim. terlibat dalam penelitian ini.
Beberapa teori dasar. Dalam dunia komputasi kuantum, semuanya mematuhi mekanika kuantum, yang menjelaskan perilaku dan interaksi objek terkecil di alam semesta - pada tingkat kuantum, di mana aturan fisika klasik tidak berlaku. Salah satu fitur utama komputasi kuantum adalah penggunaan apa yang disebut qubit (bit kuantum) sebagai media penyimpanan. Tidak seperti bit biasa yang digunakan di komputer biasa dan mewakili kode biner dalam bentuk "nol" dan "satu", qubit dapat memperoleh nilai nol dan satu secara bersamaan, yaitu dalam apa yang disebut superposisi, yang disebutkan di atas.
Berdasarkan penjelasan di atas, komputer kuantum menjanjikan potensi yang luar biasa dalam komputasi komputer, yang akan memungkinkan Anda untuk menangani tugas-tugas (termasuk dalam sains) yang bahkan tidak mampu dilakukan oleh komputer yang paling kuat, tetapi komputer biasa.
Adapun studi baru oleh para ilmuwan dari University of California, yang akan segera dimulai, akan ditujukan untuk menemukan "qubit otak."
Salah satu ciri utama qubit "biasa" adalah bahwa mereka membutuhkan lingkungan dengan suhu yang sangat rendah, mendekati nol mutlak, tetapi para peneliti menyarankan bahwa aturan ini mungkin tidak berlaku untuk qubit yang mungkin ada di dalam tubuh manusia.
Video promosi:
Sebagai bagian dari salah satu eksperimen yang akan datang, para ilmuwan akan mencoba mencari tahu apakah mungkin menyimpan qubit di dalam spin inti atom, dan bukan di antara elektron yang mengelilinginya. Secara khusus, objek penelitian haruslah atom fosfor - zat yang terkandung dalam organisme kita - menurut para ilmuwan, yang mampu memainkan peran qubit biokimia.
"Putaran inti yang diisolasi dengan hati-hati dapat menyimpan dan mungkin memproses informasi kuantum selama berjam-jam atau lebih," kata salah satu peserta studi, Matthew Fisher.
Dalam eksperimen lain, para ilmuwan ingin melihat potensi dekoherensi, yang terjadi sebagai akibat putusnya ikatan antar qubit. Selama proses ini, sistem kuantum itu sendiri mulai memunculkan fitur klasik yang sesuai dengan informasi yang tersedia di lingkungan. Dengan kata lain, sistem kuantum mulai bercampur atau terjerat dengan lingkungan. Agar otak kita dianggap sebagai komputer kuantum, ia harus memiliki sistem yang akan melindungi qubit biologis kita dari dekoherensi ini.
Tugas percobaan lain adalah mempelajari mitokondria - subunit seluler yang bertanggung jawab atas metabolisme dan transfer energi di dalam tubuh kita. Para ilmuwan berspekulasi bahwa organel ini mungkin memainkan peran penting dalam keterjeratan kuantum dan memiliki konektivitas kuantum dengan neuron.
Secara umum, neurotransmitter (bahan kimia aktif yang membawa impuls elektrokimia) antara neuron dan koneksi sinaptik dapat membuat jaringan kuantum yang saling berhubungan di otak kita. Fischer dan timnya ingin menguji ini dengan mencoba mereplikasi sistem seperti itu di lingkungan laboratorium.
Proses komputasi kuantum, jika benar-benar ada di otak kita, akan membantu kita menjelaskan dan memahami fungsinya yang paling misterius, misalnya, kemampuannya untuk mentransfer memori dari jangka pendek ke jangka panjang, atau mendekati untuk memahami pertanyaan tentang dari mana sebenarnya kesadaran kita berasal., kesadaran dan emosi.
Semua ini adalah fisika tingkat tinggi, sangat kompleks, bersama dengan biokimia, jadi tidak ada seorang pun di sini yang akan menjamin bahwa kita akan bisa mendapatkan semua jawaban atas pertanyaan di atas. Bahkan jika ternyata kita belum mencapai tingkat yang diperlukan untuk memungkinkan kita menjawab pertanyaan apakah otak kita adalah komputer kuantum, penelitian terencana dapat memberikan kontribusi besar untuk memahami cara kerja organ manusia yang paling kompleks.
Nikolay Khizhnyak
