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Nossos Cérebros são Computadores quânticos?

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Cérebros são Computadores quânticos
O cerebro humano é um computador quântico

Uma experiência sem precedentes parece fornecer uma prova cabal de que os seres humanos são computadores quânticos biológicos.

Os nossos cérebros são computadores quânticos

Os cientistas irlandeses acreditam ter provado de forma conclusiva que o cérebro humano dos seres humanos são computadores quânticos altamente potente.

Há muito que se suspeita que o cérebro utiliza fenómenos quânticos ao nível de partículas e quase-partículas, para além da computação clássica, em que os neurónios interagem através de sinapses e utilizam a bioeletricidade e as correntes iónicas.

Já há tentativas de provar que os humanos são computadores quânticos biológicos, como o Projecto Cérebro Quântico, e mesmo tentativas de replicar isto usando átomos e computação sem software.

No entanto, é muito difícil demonstrar que certos tipos de computação quântica têm realmente lugar num cérebro vivo, pois a unidade básica de um computador quântico, o qubit, ainda mal está pronta.

Assim, Christian Carskens e David Perez do Trinity College Dublin foram ajudar com uma proposta recente para testar a gravidade quântica, a forma mais promissora de unir a relatividade e a mecânica quântica.

É uma aplicação de uma ideia desenvolvida para uma experiência para provar a existência da gravidade quântica, na qual sistemas quânticos conhecidos interagem com sistemas desconhecidos. 

Se os sistemas conhecidos estiverem enredados, então os sistemas desconhecidos também devem ser sistemas quânticos. 

Evita a situação difícil de procurar um dispositivo de medição quando não sabemos nada sobre ele,  diz Kelskens.

Os sensores diamantados quânticos já estão a ser utilizados em muitas aplicações, desde a monitorização de condições extremas até à computação quântica à temperatura ambiente.

Gravidade quântica nos computadores quânticos

O mais recente programa experimental para testar a gravidade quântica faz uso de sensores naturais chamados vacâncias de azoto incorporados em diamantes. Estas vagas de azoto são também utilizadas como bits quânticos em computadores quânticos.

As vagas são criadas quando os átomos de carbono em diamante são substituídos por átomos de azoto, que requerem electrões extra. Estes electrões encontram-se numa sobreposição de estados de spin-up e spin-down, semelhantes ao gato de Schrodinger, e desempenham o papel de sensores quânticos.

Isto pode então ser utilizado para detectar ondas que vão desde um único fotão a ondas gravitacionais, acabando por provar a existência do gravitão, uma hipotética ‘partícula’ de gravidade.

A ideia dos dois físicos era utilizar um mecanismo semelhante para detectar fenómenos quânticos que ocorrem no cérebro.

Já existem várias plataformas de computação neuromórfica, mas esta investigação pode ser o início de uma exploração da computação quântica inspirada no cérebro.

O cérebro quântico-mecânico

O cérebro quântico-mecânico
O cérebro quântico-mecânico do ser humano

Em vez de usar os electrões extra no diamante como sensores, o par voltou a sua atenção para as ferramentas que já estavam a ser usadas para estudar o cérebro.

Nas nossas experiências, utilizámos giros de prótons a partir de ‘água do cérebro’ como um sistema conhecido. A ‘água do cérebro’ acumula-se naturalmente no cérebro como um líquido, e as rotações dos prótons (núcleos de hidrogénio) podem ser medidas em imagens de ressonância magnética. 

Assim, concebemos uma ressonância magnética especial para procurar o emaranhamento das rotações e encontrámos sinais de ressonância magnética semelhantes aos potenciais evocados pelos batimentos cardíacos, um tipo de onda cerebral, explicam os investigadores.

Os potenciais electrofisiológicos, tais como os potenciais de batimento cardíaco, não podem normalmente ser detectados pela RM, e os dois físicos acreditam que só eram observáveis devido às rotações emaranhadas dos prótons nucleares no cérebro.

Se o emaranhamento é a única explicação aqui, significa que os processos cerebrais devem ter interagido com as rotações nucleares e mediado o emaranhamento entre eles. Como resultado, podemos inferir que estas funções cerebrais devem ser quânticas.

Kerskens argumentou: Uma vez que estas funções cerebrais estão também correlacionadas com o desempenho e a consciência de curto prazo, estes processos quânticos devem ser uma parte importante das nossas funções cognitivas e conscientes do cérebro.

Biologia e consciência

A dupla reconhece que é necessário um grande esforço interdisciplinar para confirmar as suas conclusões, excluindo a possibilidade de erros nas experiências e na sua interpretação.

No entanto, o esforço certamente compensará.

Os processos cerebrais quânticos podem explicar porque somos melhores que os supercomputadores quando se trata de contingências, tomada de decisões e aprendizagem de coisas novas. A experiência, realizada a apenas 50 metros do auditório onde Schrodinger apresentou as suas famosas ideias sobre a vida, pode lançar luz sobre os mistérios da biologia e sobre a consciência, que são ainda mais difíceis de desvendar cientificamente, concluiu Kelskens.

Veja também: Carro hibrido: O que é? E como funciona?

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