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Somos todos computadores quânticos? Cientistas conduzem testes para descobrirem

Somos todos computadores quânticos

É possível que nossos próprios cérebros humanos sejam capazes de realizar cálculos avançados de computação quântica – e agora os cientistas estão realizando uma série de experimentos detalhados para tentarem descobrir com certeza.

É fácil pensar em computadores e cérebros como sendo semelhantes – processam informações, tomam decisões e lidam com entradas e saídas de dados. Mas alguns cientistas acham que a incrível complexidade do cérebro só pode ser explicada pela mecânica quântica. Em outras palavras, fenômenos como o emaranhamento quântico e a superposição, todas as coisas complicadas da física quântica, são na verdade ocorrências regulares dentro de nossos cérebros. Nem todo mundo tem tanta certeza quanto a isso, mas podemos estar prestes a obter uma resposta de qualquer maneira.

Um dos membros da equipe de envolvidos na execução desses testes, Matt Helgeson, da Universidade. da Califórnia, Santa Barbara (UCSB), disse:

Se a questão sobre se os processos quânticos ocorrem no cérebro for respondida de forma afirmativa, isso pode revolucionar nossa compreensão e tratamento da função cerebral e da cognição humana.

Se você é novo no mundo da computação quântica, ela se baseia nas ideias da mecânica quântica – maneiras de explicar o Universo nas menores escalas atômicas, quando as regras da física clássica não parecem mais se encaixar.

A parte mais crucial da computação quântica que você precisa entender é a maneira que os bits regulares, ou os interruptores ligar/desligar dos computadores clássicos – todos aqueles 1s e 0s que armazenam dados – são substituídos pelos qubits.

Qubits podem ser simultaneamente 1s e 0s, graças à ideia de superposição mencionada anteriormente: a hipótese de que um objeto quântico pode estar em múltiplos estados de uma vez, pelo menos até ser medido.

Tudo isso significa que a computação quântica tem o potencial de criar redes de processamento muito mais complexas do que os computadores atuais podem gerenciar, ajudando-nos a resolver alguns dos problemas mais difíceis da ciência.

Mas de volta ao corpo humano. A pesquisa recém-financiada que está prestes a começar vai procurar por qubits no cérebro – qubits geralmente precisam de temperaturas extremamente baixas para funcionar, mas pode haver maneiras de contornar isso em nossos órgãos quentes e úmidos.

Um dos próximos experimentos tentará examinar se os qubits poderiam ser armazenados nos spins (giros) nucleares no núcleo dos átomos, em vez dos elétrons que os cercam. Átomos de fósforo, em particular, dos quais nossos corpos estão cheios, poderiam atuar como qubits bioquímicos.

Matthew Fisher da UCSB, um dos membros da equipe, disse:

Spins nucleares extremamente bem isolado podem armazenar – e talvez processar – informação quântica em escalas de tempo humanas de horas ou mais.

Outros experimentos irão olhar para o potencial de ‘descoerência’, que acontece quando as ligações e a dependência entre os qubits – a ideia de emaranhamento quântico – começam a falhar. Para os nossos cérebros serem computadores quânticos, deve haver uma maneira embutida em que nossos qubits biológicos sejam protegidos da ‘descoerência’.

No entanto, outro experimento vai investigar as mitocôndrias, as subunidades celulares responsáveis ​​pelo nosso metabolismo e pelo envio de mensagens dentro do corpo. É possível que essas organelas também desempenhem um papel significativo no entrelaçamento do qubit. Em outras palavras, os neurotransmissores e o disparo sináptico em nossos cérebros poderiam estar criando redes quânticas acopladas, exatamente como um computador quântico. Fisher e sua equipe tentarão imitar isso no laboratório.

Processos de computação quântica podem eventualmente nos ajudar a explicar e entender as funções mais misteriosas do cérebro, tais como a forma como nos apegamos às memórias de longo prazo, ou de onde a emoção e a consciência realmente vêm.

Tudo isso é física complicada e de alto nível, e não há garantia de que vamos obter respostas. Mesmo que seja cedo demais para dizer com certeza se o cérebro é um computador quântico ou não, a pesquisa planejada deve revelar muito mais sobre como funciona esse  que é o mais complicado dos órgãos.

Um dos integrantes da equipe, Tobias Fromme, da Universidade Técnica de Munique, na Alemanha, declarou:

Vamos explorar a função neuronal com tecnologia de última geração, a partir de ângulos completamente novos e com enorme potencial de descoberta.

(Fonte)


Intrigante. Contudo, mesmo se nossos cérebros forem mesmo computadores quânticos, a questão final está longe de ser respondida. E esta eu deixo para vocês pensarem.

n3m3

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