Человеческий мозг использует квантовые вычисления, подозревают учёные

Долгие годы спекуляции на тему квантовых процессов в работе головного мозга оставались бездоказательными. Новое исследование вносит значительную долю уверенности в том, что мысли человека имеют не классическую, а квантовую природу. Это объясняет, например, превосходство разума над компьютером при решении широкого спектра задач и обещает новый путь к созданию квантовых вычислителей.

Обнаружить квантовые явления в мозге человека помогло построение теории квантовой гравитации. Учёные давно пытаются «подружить» квантовую механику и общую теорию относительности, чтобы создать «теорию всего». Для этого, в частности, необходимо описать гравитационное взаимодействие с позиций квантовой механики. Один из подходов гласит, что неизвестная система может считаться квантовой, если она служит посредником между двумя известными квантовыми системами. Иначе говоря, «квантовость» неизвестной системы определяется опосредованно.

Точно так же наше сознание — мыслительные процессы и деятельность головного мозга — может быть опосредованно определено как квантовое. Для этого учёные из Тринити-колледжа в Дублине провели ряд экспериментов по запутыванию спинов протонов в «мозговой жидкости» — жидкой среде, образующейся в головном мозге в процессе его жизнедеятельности.

С помощью МРТ (магнитно-резонансной томографии) можно определить спины протонов в мозговой жидкости. Модифицированная МРТ-установка способна обнаруживать протоны с запутанными спинами. Поиск запутанных спинов дал сигналы МРТ, которые напоминали сигналы управления сердечной мышцей (сердцебиением) на электроэнцефалограмме (ЭЭГ). Нюанс в том, что МРТ обычно не улавливает эти сигналы. Учёные считают, что данные ЭЭГ на МРТ отобразились за счёт обнаружения запутанных спинов, а посредником в запутывании стала активность головного мозга.

«Если запутывание является единственным возможным объяснением, то это означает, что мозговые процессы должны были взаимодействовать с ядерными спинами, опосредуя запутывание между ними. В результате мы можем сделать вывод, что эти функции мозга должны быть квантовыми», — делают выводы авторы статьи.