外媒：“脑水”旋转或表明人脑使用量子计算

据澳大利亚科学预警网站10月24日报道，在当前旨在实现量子计算全部潜力的工作中，科学家或许可以尝试窥探我们自己的大脑，从中发现可能性：一项新研究表明，大脑其实与量子计算机有很多共同点。

报道称，这一发现可以让我们对神经元的功能以及量子力学的基本原理有很多了解。例如，这项研究或许可以解释为什么我们的大脑在某些任务——比如作决定或学习新信息——上仍然能够胜过超级计算机。

与许多量子计算研究一样，这项研究考察了纠缠的概念——纠缠是指两个彼此分隔的粒子处于相互联结的状态。

爱尔兰都柏林大学物理学家克里斯蒂安·克斯肯斯说：“我们对一种想法进行了改动，这个想法原本是为证明量子引力存在的实验而开发的，在实验中，已知的量子系统会与未知系统发生互动。如果已知的系统发生纠缠，那么未知的（系统）肯定是一个量子系统。它规避了为我们一无所知的事物寻找测量仪器的困难。”

换句话说，只有在位于中间的调停系统——即那个未知的系统——也在量子水平上运行的情况下，已知系统之间才能产生纠缠或关系。虽然无法对未知系统进行直接研究，但它的作用可以被观测到。

报道指出，为了进行本项研究，“脑水”（即在大脑中积聚的液体）的质子自旋充当已知系统，量身定做的核磁共振成像扫描被用于非侵入性地测量质子活动。粒子的自旋——它决定了粒子在磁和电方面的属性——是一种量子力学属性。

通过这项技术，研究人员能够看到类似于心跳诱发电位的信号，它们是一种脑电波信号。这些信号通常无法被核磁共振检测到，研究人员的想法是，它们之所以出现，是因为大脑中的核质子发生了纠缠。

研究小组记录的观测结果需要未来多个科学领域研究的确认，但初步结果看起来是大有希望的。

克斯肯斯说：“如果纠缠是唯一可能的解释，那么这意味着，大脑进程必定是与核自旋发生了相互作用，从而调停了核自旋之间的纠缠。因此，我们可以推断，这些大脑功能必须是量子式的。”

克斯肯斯说，激发核磁共振成像读数的大脑功能还与短期记忆和意识感知有关，这表明量子过程——如果确实是这样的话——在认知和意识方面发挥着至关重要的作用。

研究人员接下来需要做的是更多地了解大脑中这个未知的量子系统——然后我们可能会全面了解我们大脑中携带的量子计算机的运行情况。

这项研究日前发表在《物理学通讯》杂志上。

来源：参考消息网