Maninona ianao no tokony hikarakara ny Neuroscience Quantum

Raha mbola tsy naheno ianao dia mafana be izao ny siansa Quantum, miaraka amina resabe momba ny solosaina qualitum mahery tsy mataho-tody, ny fifandraisana an-tariby mahomby ary ny fiarovana cyber tsy azo idirana amin'ny alàlan'ny ennum kuantum.

Fa maninona no ny hype rehetra?

Raha tsorina, ny siansa Quantum dia mampanantena fa hisy ny goavana fa tsy ireo dingana zazakely efa nahazatra antsika tamin'ny alàlan'ny siansa isan'andro. Ny siansa isan'andro, ohatra, dia manome solosaina vaovao antsika izay avo roa heny amin'ny heriny isaky ny 2-3 taona, fa ny siansa Quantum kosa mampanantena solosaina amin'ny maro fotoana an-tapitrisany hery bebe kokoa noho ny solosaina muscular be indrindra misy ankehitriny.

Raha lazaina amin'ny teny hafa, ny siansa Quantum, raha mahomby, dia hamokatra fiovan'ny haitao izay hanova endrika an'izao tontolo izao araka ny ahalalantsika azy, amin'ny fomba lalina kokoa noho ny Internet na finday avo lenta.

Ny fahafaha-manaitaitra mahavariana amin'ny siansa Quantum dia nipoitra avy tamin'ny fahamarinana tsotra iray: ny fisehoan-javatra kuantum dia mandika tanteraka ireo lalàna mametra izay zava-bitan'ny "klasika" (mahazatra).

Ohatra roa izay mahatonga ny siansa Quantum mahatonga izay tsy azo tanterahina tampoka, dia ny superposition kuantum sy ny fidiran'ny quantum.

Andao hiatrika ny superposition kuantum aloha.

Amin'ny tontolo mahazatra, ny zavatra toy ny baseball dia afaka amin'ny toerana iray ihany amin'ny fotoana iray. Saingy amin'ny tontolon'ny sanganasa, ny poti-javatra toy ny elektrôna dia mety hipetraka toerana tsy manam-petra mandritra izany fotoana izany, misy amin'ny antsoin'ireo mpahay fizika hoe superposition an'ny fanjakana marobe. Ka eo amin'ny tontolon'ny sanganasa, zavatra iray indraindray mitondra tena toy ny zavatra maro samihafa.

Andao hodinihintsika izao ny fanodikodinam-bola amin'ny alàlan'ny fanitarana lavitra kokoa ny fampitahana baseball. Ao amin'ny tontolo mahazatra dia baseball roa mipetraka amin'ny valiha maizina any amin'ny kianja ligy lehibe any Los Angeles sy Boston no tsy miankina amin'izy samy izy, ka raha manokatra ny iray amin'ireo valizy fitahirizana ianao hijerena baseball iray dia tsy hisy zavatra hitranga amin'ilay baseball hafa anaty valizy maizina fitahirizana 3.000 kilaometatra miala azy. Fa amin'ny tontolon'ny sanganasa, sombin-javatra roa, toy ny fotona afaka voafandrika, ka ny fiheverana fotsiny ny fakantsary iray miaraka amin'ny mpitsikilo dia manery avy hatrany ilay fotony hafa, na dia lavitra toy inona aza, no maka fanjakana manokana.

Ny fanodikodinana toy izany dia midika fa eo amin'ny tontolon'ny habe, ny entity maro samihafa dia mety mitondra tena toy ny orinasa tokana, na aiza na aiza ny elanelana misy an'ireo.

Io dia hitovizan'ny fanovana ny fanjakan'ny baseball iray - lazao fa fanerena azy io ho eo an-tampon'ny sy eo ambanin'ny talantalana fitahirizam-bokatra - amin'ny fanokafana valizy fitahirizana 3.000 kilaometatra fotsiny ary hibanjina iray manontolo samy hafa baseball.

Ireo fihetsika "tsy azo atao" ireo dia mahatonga ny entimantaram-pahalalana ho tonga lafatra amin'ny fanaovana ny tsy azo atao miaraka amin'ny solosaina, ohatra. Ao amin'ny solosaina mahazatra, ny fampahalalana voatahiry dia zero na iray, fa amin'ny solosaina kuantum, ny bitika mitahiry, antsoina hoe Qubit (qualitum bit), dia samy aotra ary iray amin'ny fotoana iray. Noho izany, izay fivarotana fitadidiana tsotra 8 bits dia mety misy isa tsirairay avy amin'ny 0 ka hatramin'ny 255 (2 ^ 8 = 256) ny fahatsiarovana ny 8 Qubits dia afaka mitahiry 2 ^ 8 = 256 isa misaraka indray mandeha! Ny fahafaha-mitahiry fampahalalana misimisy kokoa dia ny antony ampanantenan'ny solosaina kuantum ny fisondrotan'ny habetsaky ny hery fanodinana.

Ao amin'ny ohatra etsy ambony, ny fahatsiarovana 8 bit amin'ny solosaina kuantum dia mitahiry isa 256 eo anelanelan'ny 0 sy 255 rehetra indray mandeha raha ny fahatsiarovana 8 bit amin'ny solosaina tsotra kosa dia mitahiry isa 1 eo anelanelan'ny 0 sy 255 indray mandeha. Alao an-tsaina izao ny fitadididna 24 bit (2 ^ 24 = 16,777,216) miaraka amina Qubits in-3 betsaka noho ny fahatsiarovantsika voalohany: afaka mitahiry whopping 16,777,216 isa samy hafa indray mandeha!

Izay mitondra antsika amin'ny fihaonan-kevitr'i Quantum science sy neurobiology. Ny ati-dohan'olombelona dia mpanodina matanjaka lavitra noho ny solosaina rehetra misy ankehitriny: mahatratra ny sasany amin'izany hery mahatalanjona izany ve izy amin'ny alàlan'ny fampiasana hafahafa be loatra amin'ny fomba fanaon'ny solosaina Quantum?

Hatramin'izao fotoana izao, ny valintenin'ireo mpahay fizika momba io fanontaniana io dia “Tsia.”

Ny fisehoan-javatra Quantum toy ny superposition dia miankina amin'ny fanokanana ireo fisehoan-javatra ireo amin'ny tontolo manodidina azy, indrindra ny hafanana amin'ny tontolo iainana izay mametraka poti-pototra, manelingelina ny tranon'ny karatra superposition marefo sy marefo ary manery ny sombiny manokana hibodo ny teboka A na ny teboka B , fa tsy samy miaraka amin'ny fotoana iray.

Noho izany, rehefa mandinika fisehoan-javatra be loatra ny mpahay siansa, dia miezaka mafy izy ireo mba hitoka-monina ny zavatra ianarany avy amin'ny tontolo manodidina, mazàna amin'ny fampidinana ny mari-pana amin'ny andrana ataon'izy ireo ka hatramin'ny zero tanteraka.

Saingy ny porofo dia mipoitra avy amin'ny tontolon'ny fisiolojian'ny zavamaniry fa ny fizotry ny biolojika izay miankina amin'ny superposition habe dia miseho amin'ny mari-pana ara-dalàna, mampiakatra ny mety hisian'ny tontolo hafahafa momba ny mekanika kuantum tsy azo eritreretina fa mety hiditra amin'ny fiasan'ny rafitra biolojika hafa isan'andro, toy ny antsika. rafi-pitabatabana.

Ohatra, tamin'ny Mey 2018 ny ekipa mpikaroka ao amin'ny Oniversite Groningen izay nahitana mpahay fizika Thomas la Cour Jansen dia nahita porofo fa ny zavamaniry sy bakteria fotosintetika dia mahatratra 100% ny fahombiazan'ny famitana ny tara-masoandro amin'ny angovo azo ampiasaina amin'ny fitrandrahana ny zava-misy fa ny fidiran'ny angovo azo avy amin'ny masoandro dia miteraka elektrôna ao Ny molekiola manintona hazavana dia misy miaraka amin'ireo fanjakana mientanentana sy tsy mientanentana miely eraky ny halaviran'ny zavamaniry, mamela ireo elektrônaly manazava dia mahita ny làlana mahomby indrindra avy amin'ny molekiola izay misy hazavàna mitazona molekiola samihafa izay misy angovo azo ampiasaina fa noforonina ny zavamaniry.

Ny evolisiona, amin'ny fikatsahana tsy an-kijanona hamorona injeniera ny endrika fiainana mahomby indrindra, dia toa tsy niraharaha ny fihevitr'ireo mpahay fizika fa ny effets effets effets quantale dia tsy mety hitranga amin'ny tontolo biolojika mafana sy mando.

Ny fahitana ny habetsaky ny haben'ny biolojika dia nahatonga ny siansa vaovao tanteraka antsoina hoe biôlôma kuantum. Tao anatin'izay taona vitsy lasa izay, ny biolojista sanganasa dia nahita porofo manamarina fa fananana mekanika be dia be amin'ny fahitana ny sahan'andriamby eo imason'ny vorona sasany (ahafahan'ny vorona mivezivezy mandritra ny fifindra-monina), ary ny fampandehanana ireo mpandray fofona amin'ny olombelona. Hitan'ny mpikaroka fahitana ihany koa fa ny photoreceptors ao amin'ny retina olombelona dia afaka mamorona signal elektrika avy amin'ny fisamborana angovo iray monja amin'ny angovo kely.

Ny evolisiona koa ve nahatonga ny ati-dohanay hanan-kery avo lenta amin'ny famokarana angovo azo ampiasaina na fampitana sy fitehirizana vaovao amin'ireo neurons mampiasa effets qualitum toy ny superposition sy entanglement?

Ny Neuros Scientists dia eo am-piandohan'ny famotopotorana an'ity mety hitranga ity, fa izaho kosa faly voalohany amin'ny sehatry ny neurosains amin'ny habetsaky ny neurosains satria mety hitarika amin'ny famoahana valan-javaboary amin'ny fahatakarantsika ny ati-doha.

Izany no ilazako satria ny tantaran'ny siansa dia mampianatra antsika fa ny zava-bita lehibe indrindra dia matetika avy amin'ny hevitra izay, alohan'ny fisehoan-javatra miavaka iray dia toa hafahafa tokoa. Ny fahitan'i Einstein fa ny toerana sy ny fotoana dia zavatra iray ihany (relativité général) dia ohatra iray, ny fahitan'i Darwin fa ny olombelona dia nivoatra avy tamin'ny endrika fiainana taloha, dia iray hafa. Ary mazava ho azy, ny fahitan'i Planck, Einstein ary Bohr ny mekanika kuantum voalohany, mbola hafa ihany koa.

Ireo rehetra ireo dia milaza mafy fa ny hevitra ao ambadiky ny lalao rahampitso miova fandrosoana amin'ny neurosains, ankehitriny dia toa ny ankamaroan'ny olona ho tsy mitombina sy tsy azo ekena.

Ankehitriny, satria ny biolojika kuantum ao amin'ny ati-doha toa hafahafa sy tsy azo ihodivirana dia tsy manome ho azy azy ho loharanon'ny fiakarana goavana manaraka ao amin'ny neurosains. Saingy manana hunch aho fa ny fahatakarana lalindalina kokoa ny effets kuantum amin'ny rafitra velona dia hanome fahitana vaovao lehibe momba ny ati-doha sy ny rafi-pitabatabana, raha tsy misy antony hafa, ny fananganana fomba fijery kuantum dia hahatonga ny neuroscientists hitady valiny amin'ny fomba hafahafa sy toerana mahafinaritra izay tsy noheverin'izy ireo velively ny famotopotorana teo aloha.

Ary rehefa mijery ireo fisehoan-javatra hafahafa sy mahatalanjona ireo ny mpanadihady, ireo fisehoan-javatra ireo, mety, toy ny zanak'olo-mpiray tam-po aminy ao amin'ny fizika sombin-javatra, mijery azy ireo!