Le Cerveau est-il un ordinateur quantique ?

Résumé d’un article argumentatif de Litt, Eliasmith, Kroon, Weinstein et Thagard

La conscience, l’apprentissage, la perception et la mémoire sont des phénomènes mentaux essentiels pour définir le soi et l’identité. Avec l’essor de l’informatique quantique, les théoriciens ont comparé l’explication des phénomènes mentaux à l’informatique quantique dans la mesure où l’enchevêtrement et la superposition non locaux peuvent conduire à la possibilité que de tels phénomènes mentaux existent. Cependant, des chercheurs de l’Université de Waterloo soutiennent que l’informatique quantique n’est pas essentielle pour expliquer des phénomènes mentaux comme la conscience. Leur affirmation est que les fonctions mentales sont mieux expliquées par les neurocomputations plutôt que par la mécanique quantique.

L’informatique quantique est basée sur l’utilisation de qubits (bits quantiques). Contrairement aux bits standard, 1 et 0, de l’informatique classique, les qubits peuvent avoir à la fois 1 et 0 existant simultanément comme état d’un seul bit en utilisant la superposition. L’avantage de l’informatique quantique par rapport à l’informatique classique est la vitesse de traitement de certains types d’applications. L’informatique quantique maximise le nombre optimal de calculs par calcul.

Il est important de noter qu’une compréhension complète de la structure du cerveau, comme une compréhension complète de toute chose physique, dépend de la mécanique quantique au niveau subatomique. Cependant, pour expliquer le fonctionnement du cerveau, la mécanique quantique n’est pas pertinente. La porte logique (des entrées spécifiques conduisent à des sorties spécifiques) est l’opération standard du calcul classique. Le moment de déclenchement d’un pic neuronal est lié à la vitesse de traitement d’une porte logique plutôt qu’à un calcul quantique. De plus, comme les pics de neurones dans le cerveau, les portes logiques dans les calculs classiques résistent au bruit statique. Sur la base de la synchronisation et de la puissance requises pour un pic de neurone, toutes les instances de mécanique quantique sont considérées comme du bruit. L’environnement d’un ordinateur quantique efficace est également radicalement différent de celui d’un cerveau.

Il existe une raison importante pour maintenir les ordinateurs quantiques dans des environnements extrêmement froids. Pour que les qubits conservent leur superposition, ils doivent être bien isolés de toute interférence. Plus la température est basse, plus les qubits sont isolés. Le cerveau humain est une masse chaude et humide. L’environnement cérébral n’est pas capable de supporter des qubits isolés. De plus, il y a le fait que la correction d’erreur est une chose réelle dont le renforcement neuronal du cerveau est capable. Les ordinateurs numériques sont également capables de corriger les erreurs. Les qubits quantiques, cependant, sont impossibles à corriger en cas d’erreur car la superposition s’effondrerait. L’évolution naturelle du cerveau est beaucoup plus efficace pour la survie que n’importe quelle machine informatique quantique. Outre les arguments computationnels et biologiques, il y a aussi l’argument physiologique.

Il a été théorisé que le processus précurseur subconscient d’une pensée consciente est l’effondrement des qubits dans les microtubules des neurones en raison d’effets gravitationnels quantiques dans l’espace-temps. Ces théories ont été contrées par des développements dans la compréhension continue des interactions biochimiques au niveau moléculaire. On s’attend à ce que les théories quantiques sur la conscience soient remplacées par la poursuite de la compréhension neurocomputationnelle. Bien qu’il n’y ait aucune preuve contre la possibilité que la mécanique quantique ait un impact significatif sur la fonctionnalité du cerveau, il a été démontré que l’explication de la fonction cérébrale est beaucoup plus liée au calcul classique en termes d’arguments informatiques, biologiques et physiologiques.

« Bien que la découverte de preuves solides des caractéristiques fondamentalement quantiques des phénomènes mentaux serait extrêmement excitante, les idées actuelles sont bien en deçà de cette norme. »(Litt, Eliasmith, Kroon, Weinstein et Thagard, 2006)

Pour plus de détails sur l’article et les arguments contre la mécanique quantique expliquant le fonctionnement du cerveau, veuillez suivre le lien: Le cerveau est-il un ordinateur quantique?

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