Eine Zusammenfassung eines argumentativen Papiers von Litt, Eliasmith, Kroon, Weinstein und Thagard
Bewusstsein, Lernen, Wahrnehmung und Gedächtnis sind mentale Phänomene, die für die Definition des Selbst und der Identität wesentlich sind. Mit dem Aufstieg des Quantencomputers haben Theoretiker die Erklärung mentaler Phänomene mit dem Quantencomputing verglichen, da nicht-lokale Verschränkung und Überlagerung dazu führen können, dass solche mentalen Phänomene existieren können. Forscher der University of Waterloo argumentieren jedoch, dass Quantencomputer nicht wesentlich sind, um mentale Phänomene wie das Bewusstsein zu erklären. Ihre Behauptung ist, dass mentale Funktionen am besten durch Neurocomputer und nicht durch Quantenmechanik erklärt werden können.
Quantencomputing basiert auf der Verwendung von sogenannten Qubits (Quantenbits). Im Gegensatz zu Standardbits, 1s und 0s, des klassischen Rechnens können Qubits sowohl 1 als auch 0 gleichzeitig als Zustand eines einzelnen Bits unter Verwendung von Überlagerung aufweisen. Der Vorteil des Quantencomputings gegenüber dem klassischen Computing ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit für bestimmte Arten von Anwendungen. Quantencomputing maximiert die optimale Verarbeitungsanzahl von Berechnungen pro Berechnung.
Es ist wichtig anzumerken, dass ein vollständiges Verständnis der Struktur des Gehirns, wie ein vollständiges Verständnis jeder physikalischen Sache, von der Quantenmechanik auf der subatomaren Ebene abhängt. Für die Erklärung der Gehirnfunktion ist die Quantenmechanik jedoch irrelevant. Das Logikgatter (bestimmte Eingänge führen zu bestimmten Ausgängen) ist die Standardoperation für das klassische Rechnen. Das Timing für eine Neuronenspitze, die feuert, hängt eher von der Verarbeitungsgeschwindigkeit eines Logikgatters als von einer Quantenberechnung ab. Darüber hinaus sind Logikgatter in klassischen Berechnungen wie Neuronenspitzen im Gehirn resistent gegen statisches Rauschen. Basierend auf dem Timing und der Leistung, die für ein Neuronen-Spiking erforderlich sind, werden alle quantenmechanischen Instanzen als Rauschen betrachtet. Die Umgebung eines effizienten Quantencomputers steht auch in drastischem Gegensatz zu der eines Gehirns.
Es gibt einen wichtigen Grund, Quantencomputer in extrem kalten Umgebungen zu halten. Damit Qubits ihre Überlagerung beibehalten können, müssen sie gut von Interferenzen isoliert sein. Je niedriger die Temperatur, desto isolierter sind die Qubits. Das menschliche Gehirn ist eine warme und feuchte Masse. Die Gehirnumgebung ist nicht annähernd in der Lage, isolierte Qubits zu erhalten. Darüber hinaus gibt es die Tatsache, dass Fehlerkorrektur eine echte Sache ist, zu der neuronales Spiking im Gehirn fähig ist. Digitale Computer sind auch zur Fehlerkorrektur in der Lage. Quantenqubits lassen sich jedoch nicht auf Fehler korrigieren, da die Überlagerung zusammenbrechen würde. Die natürliche Evolution des Gehirns ist für das Überleben weitaus effizienter als jede Quantencomputermaschine. Abgesehen von den biologischen und den rechnerischen Argumenten gibt es auch das physiologische Argument.
Es wurde theoretisiert, dass der unterbewusste Vorläuferprozess zu einem bewussten Gedanken der Zusammenbruch von Qubits in Mikrotubuli in Neuronen aufgrund von Quantengravitationseffekten in der Raumzeit ist. Diesen Theorien stehen Entwicklungen im kontinuierlichen Verständnis biochemischer Wechselwirkungen auf molekularer Ebene gegenüber. Es wird erwartet, dass Quantentheorien über das Bewusstsein durch die Fortsetzung des neurocomputationalen Verständnisses ersetzt werden. Während es keinen Beweis gegen die Möglichkeit gibt, dass die Quantenmechanik einen signifikanten Einfluss auf die Funktionalität des Gehirns hat, wurde nachgewiesen, dass die Erklärung der Gehirnfunktion in Bezug auf rechnerische, biologische und physiologische Argumente weitaus besser mit der klassischen Berechnung in Verbindung gebracht werden kann.
„Obwohl die Entdeckung solider Beweise für fundamentale Quanteneigenschaften mentaler Phänomene enorm aufregend wäre, bleiben aktuelle Ideen weit hinter diesem Standard zurück.“ (Litt, Eliasmith, Kroon, Weinstein und Thagard, 2006)
Für weitere Details zu dem Papier und den Argumenten gegen die Quantenmechanik, die die Gehirnfunktion erklärt, folgen Sie bitte dem Link: Ist das Gehirn ein Quantencomputer?
