No trabalho em andamento para realizar todo o potencial da computação quântica, os cientistas talvez possam tentar examinar nossos próprios cérebros para ver o que é possível: um novo estudo sugere que o cérebro realmente tem muito em comum com um computador quântico.
As descobertas podem nos ensinar muito sobre as funções dos neurônios, bem como os fundamentos da mecânica quântica. A pesquisa pode explicar, por exemplo, por que nossos cérebros ainda são capazes de superar supercomputadores em certas tarefas, como tomar decisões ou aprender novas informações.
Tal como acontece com muitas pesquisas de computação quântica, o estudo analisa a ideia de emaranhamento – duas partículas separadas em estados que estão ligados.
?Adaptamos uma ideia, desenvolvida para experimentos para provar a existência da gravidade quântica, em que você pega sistemas quânticos conhecidos, que interagem com um sistema desconhecido?, diz o físico Christian Kerskens, da Universidade de Dublin.
“Se os sistemas conhecidos se emaranham, então o desconhecido também deve ser um sistema quântico. Ele contorna as dificuldades de encontrar dispositivos de medição para algo sobre o qual nada sabemos.”
Em outras palavras, o emaranhamento ou relacionamento entre os sistemas conhecidos só pode acontecer se o sistema mediador no meio – o sistema desconhecido – também operar em um nível quântico. Embora o sistema desconhecido não possa ser estudado diretamente, seus efeitos podem ser observados, como na gravidade quântica.
Para os propósitos desta pesquisa, os spins de prótons da ‘água do cérebro’ (o fluido que se acumula no cérebro) atuam como o sistema conhecido, com exames personalizados de ressonância magnética (MRI) usados para medir de forma não invasiva a atividade do próton. O spin de uma partícula, que determina suas propriedades magnéticas e elétricas, é uma propriedade da mecânica quântica.
Por meio dessa técnica, os pesquisadores conseguiram ver sinais semelhantes a potenciais evocados por batimentos cardíacos, que são um tipo de sinal de eletroencefalografia (EEG). Esses sinais normalmente não são detectáveis por ressonância magnética, e o pensamento é que eles apareceram porque os spins de prótons nucleares no cérebro estavam emaranhados.
As observações registradas pela equipe exigem verificação por meio de confirmação por meio de estudos futuros em vários campos científicos, mas os primeiros resultados parecem promissores para acontecimentos quânticos não clássicos no cérebro humano quando está ativo.
“Se o emaranhamento é a única explicação possível aqui, isso significaria que os processos cerebrais devem ter interagido com os spins nucleares, mediando o emaranhamento entre os spins nucleares”, diz Kerskens.
“Como resultado, podemos deduzir que essas funções cerebrais devem ser quânticas.”
As funções cerebrais que iluminaram as leituras de ressonância magnética também foram associadas à memória de curto prazo e à percepção consciente, e isso sugere que os processos quânticos – se isso é realmente o que são – desempenham um papel crucial na cognição e na consciência, sugere Kerskens.
O que os pesquisadores precisam fazer a seguir é aprender mais sobre esse sistema quântico desconhecido no cérebro – e então poderemos entender completamente o funcionamento do computador quântico que estamos carregando em nossas cabeças.
“Nossos experimentos, realizados a apenas 50 metros do auditório onde Schrödinger apresentou seus famosos pensamentos sobre a vida, podem lançar luz sobre os mistérios da biologia e sobre a consciência que cientificamente é ainda mais difícil de entender”, diz Kerskens.
Publicado em 25/10/2022 11h08
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