Il cervello è un computer quantistico?

Un riassunto di un articolo argomentativo di Litt, Eliasmith, Kroon, Weinstein e Thagard

Coscienza, apprendimento, percezione e memoria sono fenomeni mentali che sono essenziali per definire il sé e l’identità. Con l’ascesa del calcolo quantistico, i teorici hanno paragonato la spiegazione dei fenomeni mentali al calcolo quantistico in quanto l’entanglement e la sovrapposizione non locali possono portare alla possibilità che tali fenomeni mentali esistano. Tuttavia, i ricercatori dell’Università di Waterloo sostengono che l’informatica quantistica non è essenziale per spiegare fenomeni mentali come la coscienza. La loro affermazione è che le funzioni mentali sono meglio spiegate dalle neurocomputazioni piuttosto che dalla meccanica quantistica.

L’informatica quantistica si basa sull’uso dei cosiddetti qubit (bit quantistici). A differenza dei bit standard, 1s e 0s, del calcolo classico, i qubit possono avere sia 1 che 0 esistenti contemporaneamente come stato di un singolo bit usando la sovrapposizione. Il vantaggio del calcolo quantistico rispetto al calcolo classico è la velocità di elaborazione per determinati tipi di applicazioni. Il calcolo quantistico massimizza il numero di elaborazione ottimale di calcoli per calcolo.

È importante notare che una comprensione completa della struttura del cervello, come una comprensione completa di qualsiasi cosa fisica, dipende dalla meccanica quantistica a livello subatomico. Tuttavia, per spiegare la funzione cerebrale, la meccanica quantistica è irrilevante. La porta logica (ingressi specifici portano a uscite specifiche) è l’operazione standard per il calcolo classico. La tempistica per un picco di neurone è riconducibile alla velocità di elaborazione di una porta logica piuttosto che a un calcolo quantistico. Inoltre, come i picchi di neuroni nel cervello, le porte logiche nei calcoli classici sono resistenti al rumore statico. In base alla tempistica e alla potenza richiesta per un neurone chiodatura, eventuali istanze di meccanica quantistica sono considerati come rumore. L’ambiente di un efficiente computer quantistico è anche drasticamente contrastato con quello di un cervello.

C’è un motivo importante per mantenere i computer quantistici in ambienti estremamente freddi. Affinché i qubit mantengano la loro sovrapposizione devono essere ben isolati da qualsiasi interferenza. Più bassa è la temperatura, più isolati sono i qubit. Il cervello umano è una massa calda e umida. L’ambiente cerebrale non è in grado di sostenere qubit isolati. Inoltre, c’è il fatto che la correzione degli errori è una cosa reale di cui è capace lo spiking neurale del cervello. I computer digitali sono anche in grado di correggere gli errori. I qubit quantici, tuttavia, sono impossibili da correggere per errore perché la sovrapposizione collasserebbe. L’evoluzione naturale del cervello è molto più efficiente per la sopravvivenza di qualsiasi macchina informatica quantistica. Oltre agli argomenti computazionali e biologici, c’è anche l’argomento fisiologico.

È stato teorizzato che il processo precursore subconscio di un pensiero cosciente è il collasso dei qubit nei microtubuli nei neuroni a causa di effetti gravitazionali quantistici nello spazio-tempo. Queste teorie sono state contrastate dagli sviluppi nella comprensione continua delle interazioni biochimiche a livello molecolare. Si prevede che le teorie quantistiche sulla coscienza saranno sostituite dalla continuazione della comprensione neurocomputazionale. Mentre non vi è alcuna prova contro la possibilità che la meccanica quantistica abbia un impatto significativo sulla funzionalità del cervello, è stato evidenziato che la spiegazione della funzione cerebrale è molto più riconducibile al calcolo classico in termini di argomenti computazionali, biologici e fisiologici.

“Sebbene la scoperta di prove solide per le caratteristiche fondamentalmente quantistiche dei fenomeni mentali sarebbe tremendamente eccitante, le idee attuali sono ben al di sotto di questo standard.”(Litt, Eliasmith, Kroon, Weinstein e Thagard, 2006)

Per ulteriori dettagli sul documento e gli argomenti contro la meccanica quantistica che spiegano la funzione cerebrale, segui il link: Il cervello è un computer quantistico?

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