კვანტური კომპიუტერები ვართ?

 არსებობს მოსაზრება, რომ ჩვენი ტვინი, ბიოქიმიური კვანტური კომპიუტერია. ამ მოსაზრებას საფუძველად უდევს ვარაუდი იმის შესახებ, რომ ცნობიერება კლასიკური მიდგომით ვერ აიხსნება და კვანტური პოსტულატების მოხმობის გარეშე, როგორიც არის სუპერპოზიცია, კვანტური გადახლართულობა და მისთანები, ვერაფერს გავიგებთ. კალიფორნიის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა, ექსპერიმენტთა სერიების ჩატარებით გადაწყვიტეს დაადგინონ, მართლა არის თუ არა ჩვენი ტვინი კვანტური კომპიუტერი.

 ერთი შეხედვით, შეიძლება მოგვეჩვენოს, რომ კომპიუტერი და ტვინი ერთნაირად მუშაობენ – ამუშავებენ ინფომრაციას, ინახავენ, გადაწყვეტილებებს იღებენ, აქვთ შეტანა-გამოტანის მოწყობილობები(ინტერფეისი(რა არის მანქანური სწავლება?)). ტვინის შემთხვევაში ეს მოწყობილობებია გრძნობის ორგანოები, ასევე უნარი იმ ობიექტების მართვისა, რომლებიც ჩვენი სხეულის ნაწილს არ წარმოადგენს, მაგალითად, პროთეზები.

 ტვინის მუშაობის შესახებ ჯერ კიდევ ბევრი რამ არ ვიცით. ”ტვინში მიმავალ კვანტურ ეფექტებს თუ აღმოვაჩენთ, ეს ნამდვილ რევოლუციას მოახდენს თავის ტვინის ფუნქციებისა და ადამიანის კოგნიტიური შესაძლებლობების გააზრებაში” – ამბობს მეტ ჰელგესონი, კვლევის ერთ-ერთი მონაწილე.

 კვანტური გამოთვლების სამყაროში ყველაფერი კვანტურ მექანიკას ემორჩილება, რომელიც ხსნის სამყაროს ყველაზე უფრო პატარა ობიექტების ქცევასა და ურთიერთქმედებას კვანტურ დონეზე, სადაც კლასიკური ფიზიკის წესები არ მოქმედებს. კვანტური ინფორმაციის მატარებელს ე.წ. კუბიტი წარმოადგენს. ჩვეულებრივი ბიტისგან განსხვავბით – ორობითი კოდის ”ნულები” და ”ერთიანები”, კუბიტი ერთდორულად ნულიც შეიძლება იყოს და ერთიც, ანუ იყოს ე.წ. ზემოთ ხსენებულ სუპერპოზიციაში.

 აქედან გამომდინარე, კვანტურ კომპიუტერს გამოთვლათა ჩატარების წარმოუდგენელი პოტენციალი ექნება, რაც ისეთ ამოცანებთან გამკლავების საშუალებას მოგვცემს(მეცნიერულისაც), რომელთა დაძლევა ყველაზე უფრო ძლიერ, თუმცა მაინც ჩვეულებრივ, კომპიუტერებსაც არ შეუძლია.

 ”ჩვეულებრივი” კუბიტების ერთ-ერთი მთავარი თავისებურება ისაა, რომ მათი მუშაობა მხოლოდ ძალიან დაბალ ტემპერატურაზეა შესაძლებელი, აბსოლუტურ ნულთან ახლოს, ხოლო ადამიანის ტვინში არსებულ კუბიტებზე ეს წესი შეიძლება არ ვრცედლებოდეს.

 ერთ-ერთი ექსპერიმენტის ჩარჩოებში, მეცნიერები ეცდებიან დაადგინონ, შესაძებელია თუ არა კუბიტის შენახვა ატომური ბირთვის სპინს(რა არის სპინი?) შიგნით და არა მის გარშემო მოძრავ ელექტრონებში. კერძოდ, კვლევის ობიექტი იქნება ფოსფორის ატომი, რომელიც, მეცნიერთა აზრით, ბიოქიმიური კუბიტების როლში შეიძლება გამოდიოდეს.

 ”კარგად იზოლირებული ბირთვების სპინებს, ინფორმაციის შენახვა და, ალბათ, კვანტური ინფორმაციის გადამუშავება შეუძლია, სააათების ან მეტი ხნის განმავლობაში” – ამბობს მეთიუ ფიშერი, კვლევის ერთ-ერთი მონაწილე.

 სხვა ესპერიმენტების ჩარჩოებში, მეცნიერებს სურთ დეკოჰერენციის პოტენციალს შეხედონ, რომელიც კუბიტებს შორის კავშირის დარღვევის დროს ხდება. ამ პროცესის მიმდინარეობისას, სისტემას კლასიკური ნიშნები უჩნდება, ის გარემოსთან შერევასა და ჩახლართვას იწყებს. თუ ტვინი კვანტური კომპიუტერია, მასში ბიოლოგიური კუბიტების დეკოჰერენციისგან დაცვის მექანიზმიც უნდა არსებობდეს.

კიდევ ერთი ექსპერიმენტის ამოცანა იქნება მიტოქონდრიების კვლევა – უჯრედული სუბერთეულებისა, რომლებიც ორგანიზმის მეტაბოლიზმზე და ენერგიის გადაცემაზე არიან პასუხისმგებელი. მეცნირთა ვარაუდით, ეს ორგანელები მნიშვნელოვან როლს უნდა თამაშობდნენ კვანტურ გადახლართვაში და კვანტური კავშირი ექნებათ ნეირონებთან.

მთლიანობაში, ნეირომედიატორები(აქტიური ქიმიური ნივთიერებები, რომელთა საშუალებით ელექტროქიმიური იმპულსების გადაცემა ხდება) ნეირონებს შორის და სინაფსური კავშირები, შეიძლება, ჩვენს ტვინში ერთიან კვანტურ ქსელს ქმნის. ფიშერი და მისი კოლეგები ლაბორატორიულ პირობებში აპირებენ ამ ვარაუდის შემოწმებას.

თუ ჩვენ ტვინში კვანტური გამოთვლები მართლაც მიმდინარეობს, მაშინ მის ფუნქციონირებაში ჩახედვით ისეთი იდუმალი მომენტები აიხსნება, როგორიც არის მოკლევადიანი ინფორმაციის გადაკეთება გრძელვადიანად, გავიგებთ რა არის ჩვენი ცნობიერება, აზროვნება და ემოციები.

ეს ყველაფერი, ფიზიკის ურთულესი ნაწილია, ბიოქიმიასთან ერთად, ამიტომ არ არსებობს გარანტია იმისა, რომ ზემოთ ხსენებულ ყველა კითხვაზე მივიღებთ პასუხს. ასეთი ექსპერიმენტების ჩატარებისთვის საჭირო დონეზე ჯერ შეიძლება არც ვართ, თუმცა დაგეგმილი კვლევებით ერთი ნაბიჯით წინ კიდევ წავიწევთ ადამიანის ყველაზე უფრო რთული ორგანოს კვლევის საქმეში(სამყაროს, ტვინისა და ინტერნეტის მსგავსება; ცოცხალი სამყარო; სამყარო კომპიუტერული პროგრამაა?!)(კვანტური მექანიკის შესახებ).

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *