脳は量子コンピュータなのか?

Litt、Eliasmith、Kroon、Weinstein、Thagardによる議論のある論文の要約

意識、学習、知覚、および記憶は、自己とアイデンティティを定義するために不可欠な精神現象です。 量子コンピューティングの台頭に伴い、理論家は、非局所的な絡み合いと重ね合わせがそのような精神現象が存在する可能性につながるという点で、精神現象を量子コンピューティングと比較してきた。 しかし、ウォータールー大学の研究者は、量子コンピューティングは意識のような精神現象を説明するために不可欠ではないと主張している。 彼らの主張は、精神機能は量子力学ではなく神経計算によって最もよく説明されるということです。

量子コンピューティングは、いわゆる量子ビット(量子ビット)の使用に基づいています。 古典的な計算の標準的なビット、1と0とは異なり、量子ビットは重ね合わせを使用して単一のビットの状態として同時に存在する1と0の両方を持つことができる。 古典的な計算よりも量子計算の利点は、特定の種類のアプリケーションの処理速度です。 量子コンピューティングは、計算ごとに最適な処理数の計算を最大化します。

脳の構造を完全に理解することは、物理的なものを完全に理解するように、サブ原子レベルの量子力学に依存することに注意することが重要です。 しかし、脳の機能を説明するためには、量子力学は無関係です。 論理ゲート(特定の入力が特定の出力につながる)は、古典的な計算の標準動作です。 ニューロンスパイク発射のタイミングは、量子計算ではなく論理ゲートの処理速度に関連しています。 さらに、脳のニューロンスパイクのように、古典的な計算の論理ゲートは静的ノイズに耐性があります。 ニューロンのスパイクに必要なタイミングとパワーに基づいて、量子力学的なインスタンスはノイズとみなされます。 効率的な量子コンピュータの環境は、脳の環境とは大幅に対照的です。

量子コンピュータを非常に寒い環境に保つための重要な理由があります。 量子ビットがそれらの重ね合わせを維持するためには、それらはいかなる干渉からも十分に分離されなければならない。 温度が低いほど、量子ビットはより孤立しています。 人間の脳は暖かく湿った塊です。 脳の環境は、孤立した量子ビットを維持することができる近くにはありません。 さらに、誤り訂正は、脳の神経スパイクが可能である本物であるという事実があります。 デジタルコンピュータはまた、誤り訂正が可能である。 しかし、量子量子ビットは重ね合わせが崩壊するため、誤りを訂正することは不可能である。 脳の自然な進化は、任意の量子計算機よりも生存のためにはるかに効率的です。 計算論と生物学的議論とは別に、生理学的議論もあります。

意識的思考への潜在意識の前駆過程は、時空における量子重力効果によるニューロンの微小管の量子ビットの崩壊であると理論化されています。 これらの理論は、分子レベルでの生化学的相互作用の継続的な理解の発展によって対抗されてきた。 意識に関する量子理論は、神経計算的理解の継続によって置き換えられることが期待されている。 量子力学が脳の機能に大きな影響を与える可能性に対する証拠はないが、脳機能の説明は、計算、生物学的、生理学的な議論の面で古典的な計算とはるかに関連していることが証明されている。

“精神現象の基本的な量子特性に関する確かな証拠の発見は途方もなく刺激的ですが、現在のアイデアはこの基準には十分に欠けています。”(Litt,Eliasmith,Kroon,Weinstein,And Thagard,2006)

論文の詳細、および脳機能を説明する量子力学に対する議論については、リンクに従ってください:脳は量子コンピュータですか?

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。