Kuantum hesaplamanın tam potansiyelini gerçekleştirmek için devam eden çalışmalarda, bilim insanları belki de neyin mümkün olduğunu görmek için kendi beyinlerimize bakmayı deneyebilirler: Yeni bir çalışma, beynin aslında bir kuantum bilgisayarla pek çok ortak noktası olduğunu öne sürüyor.
Bulgular bize nöronların işlevlerinin yanı sıra kuantum mekaniğinin temelleri hakkında da çok şey öğretebilir. Araştırma, örneğin, beynimizin karar verme veya yeni bilgiler öğrenme gibi belirli görevlerde neden hala süper bilgisayarlardan daha iyi performans gösterebildiğini açıklayabilir.
Pek çok kuantum bilişim araştırmasında olduğu gibi, bu çalışma da dolanıklık fikrine bakıyor – iki ayrı parçacığın birbirine bağlı durumlarda olması
Dublin Üniversitesi’nden fizikçi Christian Kerskens, “Kuantum yerçekiminin varlığını kanıtlamak için yapılan deneyler için geliştirilen bir fikri uyarladık; buna göre, bilinmeyen bir sistemle etkileşime giren bilinen kuantum sistemlerini ele alıyoruz” diyor.
“Eğer bilinen sistemler birbirine dolanıyorsa, bilinmeyen de bir kuantum sistemi olmalıdır. Bu, hakkında hiçbir şey bilmediğimiz bir şey için ölçüm cihazları bulmanın zorluklarını ortadan kaldırır.”
Başka bir deyişle, bilinen sistemler arasındaki dolanıklık ya da ilişki ancak ortadaki aracı sistem – bilinmeyen sistem – de kuantum düzeyinde çalışıyorsa gerçekleşebilir. Bilinmeyen sistem doğrudan incelenemezken, kuantum yerçekiminde olduğu gibi etkileri gözlemlenebilir.
Bu araştırmanın amaçları doğrultusunda, ‘beyin suyunun’ (beyinde biriken sıvı) proton spinleri bilinen sistem olarak hareket eder ve proton aktivitesini invazif olmayan bir şekilde ölçmek için özel manyetik rezonans görüntüleme (MRI) taramaları kullanılır. Bir parçacığın manyetik ve elektriksel özelliklerini belirleyen spini, kuantum-mekanik bir özelliktir.
Bu teknik sayesinde araştırmacılar, bir tür elektroensefalografi (EEG) sinyali olan kalp atışıyla uyarılan potansiyellere benzeyen sinyalleri görebildiler. Bu sinyaller normalde MRI yoluyla tespit edilemez ve beyindeki nükleer proton spinlerinin birbirine dolanmış olması nedeniyle ortaya çıktıkları düşünülüyor.
Ekip tarafından kaydedilen gözlemlerin, birçok bilimsel alanda gelecekte yapılacak çalışmalarla doğrulanması gerekiyor, ancak ilk sonuçlar insan beyninde aktifken meydana gelen klasik olmayan, kuantum olaylar için umut verici görünüyor.
Kerskens, “Eğer dolanıklık buradaki tek olası açıklama ise, bu beyin süreçlerinin nükleer spinlerle etkileşime girerek nükleer spinler arasındaki dolanıklığa aracılık etmiş olması gerektiği anlamına gelir” diyor.
“Sonuç olarak, bu beyin işlevlerinin kuantum olması gerektiği sonucuna varabiliriz.”
Kerskens, MRI okumalarını aydınlatan beyin fonksiyonlarının aynı zamanda kısa süreli hafıza ve bilinçli farkındalıkla da ilişkili olduğunu ve bunun kuantum süreçlerinin – eğer gerçekten öyleyse – biliş ve bilinçte çok önemli bir rol oynadığını gösterdiğini öne sürüyor.
Araştırmacıların bundan sonra yapması gereken şey, beyindeki bu bilinmeyen kuantum sistemi hakkında daha fazla bilgi edinmektir – ve o zaman kafamızda taşıdığımız kuantum bilgisayarın işleyişini tam olarak anlayabiliriz.
Kerskens, “Schrödinger’in yaşam hakkındaki ünlü düşüncelerini sunduğu konferans salonundan sadece 50 metre uzaklıkta gerçekleştirdiğimiz deneyler, biyolojinin gizemlerine ve bilimsel olarak kavranması daha da zor olan bilince ışık tutabilir” diyor.
