Vim Li Cas Koj Yuav Tsum Saib Xyuas Txog Quantum Neuroscience

Nyob rau hauv rooj plaub koj tsis tau hnov ​​dua, Quantum kev tshawb fawb yog dawb dawb tam sim no, nrog kev zoo siab tham txog qhov tsis txaus ntseeg quantum khoos phis tawj, kev sib txuas lus quantum muaj txiaj ntsig zoo thiab tsis muaj kev ruaj ntseg cyber los ntawm quantum encryption.

Vim li cas txhua qhov hype?

Yooj yim muab, Quantum kev tshawb fawb cog lus tias yuav ua rau muaj kev vam meej loj dua ntawm tus menyuam qib uas peb tau loj hlob los ntawm kev tshawb fawb niaj hnub. Kev tshawb fawb niaj hnub, piv txwv li, muab peb lub khoos phis tawj tshiab uas muaj zog ob npaug txhua 2-3 xyoos, thaum Quantum science cog lus khoos phis tawj nrog ntau trillions lub sij hawm muaj hwj chim ntau dua li lub computer nqaij feem ntau muaj niaj hnub no.

Hauv lwm lo lus Kev tshawb fawb Quantum, yog tias ua tiav, yuav tsim kev hloov pauv av qeeg hauv thev naus laus zis uas yuav hloov pauv lub ntiaj teb raws li peb paub nws, hauv txoj hauv kev muaj txiaj ntsig ntau dua li Internet lossis smartphones tau ua.

Qhov ua tau zoo kawg ntawm Quantum kev tshawb fawb txhua qhov tshwm sim los ntawm ib qhov tseeb yooj yim: cov xwm txheej tshwm sim ua txhaum txoj cai uas txwv tsis pub ua dab tsi "classical" (ib txwm) tshwm sim.

Ob qhov piv txwv uas Quantum kev tshawb fawb ua rau dab tsi siv los ua tsis tau sai sai, yog quantum superposition thiab quantum entanglement.

Cia peb daws qhov quantum superposition ua ntej.

Hauv lub ntiaj teb ib txwm muaj, ib yam khoom xws li ntaus pob tsuas tuaj yeem nyob hauv ib qho ntawm ib zaug. Tab sis hauv ntiaj teb quantum, ib yam khoom xws li hluav taws xob tuaj yeem nyob hauv qhov chaw tsis muaj qhov kawg tib lub sijhawm, uas twb muaj lawm nyob rau hauv dab tsi physicists hu ua superposition ntawm ntau lub xeev. Yog li hauv ntiaj teb quantum, ib yam qee zaum coj tus yam ntxwv sib txawv.

Tam sim no cia peb tshuaj xyuas quantum entanglement los ntawm kev nthuav tawm cov kev sib piv baseball me ntsis ntxiv. Hauv lub ntiaj teb ib txwm muaj ob lub baseball zaum hauv cov tub rau khoom tsaus hauv cov chaw ncaws pob loj hauv Los Angeles thiab Boston yog ib leeg muaj kev ywj pheej ntawm ib leeg, xws li yog tias koj qhib ib lub chaw tso khoom cia saib ntawm ib lub pob ntaus pob, tsis muaj ib yam dab tsi yuav tshwm sim rau lwm tus ntaus pob hauv qhov chaw cia khoom tsaus nti 3,000 mais deb. Tab sis hauv ntiaj teb quantum, ob tus neeg ib feem, xws li photons tau yuav tsum cuam tshuam, xws li qhov kev coj ua ntawm kev nkag siab ib lub photon nrog lub ntsuas pom sai sai rau lwm lub photon, tsis muaj teeb meem nyob deb npaum li cas, xav txog lub xeev tshwj xeeb.

Xws li kev cuam tshuam txhais tau tias hauv ntiaj teb quantum, ntau qhov chaw sib txawv tuaj yeem qee zaum coj tus yam ntxwv ib leeg, tsis hais deb npaum li cas qhov sib txawv ntawm cov koom haum yog.

Qhov no yuav yog qhov sib npaug ntawm kev hloov pauv lub xeev ntawm ib lub baseball -hais tias, yuam kom nws nyob rau saum toj thiab hauv qab txee ntawm lub tub rau khoom cia khoom - yooj yim los ntawm qhib lub chaw tso khoom cia 3,000 mais deb thiab ntsia tag nrho txawv ntaus pob

Cov cwj pwm "tsis yooj yim sua" no ua rau cov koom haum quantum zoo rau ua qhov tsis yooj yim sua, piv txwv li, khoos phis tawj. Hauv cov khoos phis tawj ib txwm khaws cov ntaub ntawv me ntsis yog xoom lossis ib qho, tab sis hauv lub tshuab computer quantum khaws me ntsis, hu ua Qubit (quantum ntsis), yog ob qho xoom thiab ib qho nyob rau tib lub sijhawm. Yog li, qhov chaw khaws cia yooj yim ntawm 8 cov khoom tuaj yeem muaj tus lej ntawm 0 txog 255 (2^8 = 256) nco ntawm 8 Qubits tuaj yeem khaws 2^8 = 256 cais cov zauv tag nrho ib zaug! Lub peev xwm los khaws cov ntaub ntawv ntau ntxiv yog vim li cas quantum khoos phis tawj cog lus tias yuav ua kom muaj zog ntawm lub zog.

Hauv qhov piv txwv saum toj no, 8 lub cim xeeb hauv lub computer quantum khaws 256 tus lej nruab nrab ntawm 0 thiab 255 txhua lub sijhawm thaum lub cim xeeb 8 ntsis hauv lub khoos phis tawj zoo ib yam tsuas yog 1 tus lej nruab nrab ntawm 0 thiab 255 ntawm ib lub sijhawm. Tam sim no xav txog 24 ntsis quantum nco (2^24 = 16,777,216) nrog tsuas yog 3 zaug ntau npaum li Qubits raws li peb thawj lub cim xeeb: nws tuaj yeem khaws tau zoo 16,777,216 tus lej sib txawv ib zaug!

Uas coj peb mus rau kev sib tshuam ntawm Quantum science thiab neurobiology. Tib neeg lub hlwb yog lub zog muaj zog ntau dua li lub khoos phis tawj muaj niaj hnub no: nws puas ua tiav qee lub zog txaus los ntawm kev siv quantum coj txawv txawv hauv tib txoj kev uas quantum khoos phis tawj ua?

Txog tam sim no, cov kws tshuaj lub cev teb rau lo lus nug ntawd tau nrov "Tsis yog".

Quantum tshwm sim xws li superposition vam khom cais cov tshwm sim los ntawm ib puag ncig ib puag ncig, tshwj xeeb tshaj yog cua sov hauv ib puag ncig uas teeb tsa cov khoom txav, ua rau lub tsev me me zoo nkauj heev ntawm lub tsev ntawm daim npav superposition thiab yuam kom qee qhov tshwj xeeb los nyob rau ib qho A lossis taw tes B , tab sis tsis txhob ob leeg tib lub sijhawm.

Yog li, thaum cov kws tshawb fawb tshawb fawb qhov xwm txheej tshwm sim lawv mus rau qhov ntev kom cais cov khoom uas lawv tab tom kawm los ntawm ib puag ncig ib puag ncig, feem ntau yog txo qis qhov kub hauv lawv qhov kev sim mus txog ze li tsis muaj pes tsawg.

Tab sis cov pov thawj tau nce los ntawm lub ntiaj teb kev cog qoob loo ntawm tsob ntoo uas qee qhov txheej txheem kev lom neeg uas vam khom quantum superposition tshwm sim ntawm qhov kub ib txwm muaj, ua rau muaj peev xwm ua rau lub ntiaj teb txawv txawv yam tsis xav txog ntawm cov tshuab quantum tuaj yeem nkag mus rau hauv txhua hnub kev ua haujlwm ntawm lwm cov kev siv roj ntsha, xws li peb lub paj hlwb.

Piv txwv li, thaum lub Tsib Hlis 2018 pab pawg tshawb fawb ntawm Groningen University uas suav nrog kws kho mob Thomas la Cour Jansen pom cov pov thawj pom tias cov nroj tsuag thiab qee cov kab mob photosynthetic ua tiav ze li 100% kev hloov pauv hnub ci kom siv tau lub zog los ntawm kev siv qhov tseeb tias nqus tau hnub ci zog ua rau qee qhov hluav taws xob hauv lub teeb-ntes cov molecules mus ib txhij muaj nyob rau hauv ob qho tib si zoo siab thiab tsis zoo siab quantum xeev kis thoob plaws qhov ntev nyob hauv cov nroj tsuag, tso cai rau lub teeb pom kev zoo siab siv hluav taws xob los nrhiav txoj hauv kev zoo tshaj plaws los ntawm cov lwg me me qhov twg lub teeb raug ntes mus rau cov molecules sib txawv uas siv tau lub zog rau cov nroj tsuag yog tsim.

Kev hloov pauv, hauv nws qhov kev tshawb nrhiav tsis tu ncua rau tus kws tsim lub zog muaj txiaj ntsig tshaj plaws hauv lub neej, zoo li tsis quav ntsej txog cov kws paub txog lub cev kev ntseeg uas muaj txiaj ntsig zoo quantum tsis tuaj yeem tshwm sim hauv qhov sov, ntub dej ib puag ncig ntawm biology.

Kev tshawb pom ntawm quantum cuam tshuam hauv kev cog qoob loo ntawm tsob ntoo tau ua rau muaj qhov haujlwm tshiab ntawm kev tshawb fawb hu ua quantum biology. Hauv ob peb xyoos dhau los, cov kws tshawb fawb keeb kwm keeb kwm quantum tau tshawb pom cov pov thawj ntawm cov khoom siv quantum hauv cov khoom sib nqus pom hauv lub qhov muag ntawm qee tus noog (ua kom cov noog txav mus los thaum tsiv chaw), thiab hauv kev ua kom cov ntxhiab tsw ntxhiab rau tib neeg. Cov kws tshawb fawb pom kev pom kuj tau pom tias cov duab pom nyob hauv tib neeg lub qhov muag muaj peev xwm tsim hluav taws xob teeb liab los ntawm kev ntes ntawm ib qho quanta ntawm lub zog lub zog.

Puas yog kev hloov pauv tseem ua rau peb lub hlwb ua haujlwm tau zoo ntawm kev tsim lub zog siv tau lossis xa tawm thiab khaws cov ntaub ntawv ntawm cov neurons siv cov teebmeem quantum xws li superposition thiab entanglement?

Neuroscientists yog thaum pib ntawm kev tshawb fawb qhov no, tab sis kuv rau ib qho kuv zoo siab txog qhov pib ntawm quantum neuroscience vim tias nws tuaj yeem ua rau lub puab tsaig poob qis hauv peb qhov kev nkag siab ntawm lub hlwb.

Kuv hais qhov no vim tias keeb kwm ntawm kev tshawb fawb qhia peb tias qhov kev kov yeej loj tshaj yuav luag txhua lub sijhawm los ntawm cov tswv yim uas, ua ntej muaj kev cuam tshuam tshwj xeeb tshwm sim, suab tsis txaus ntseeg. Einstein qhov kev tshawb pom tias qhov chaw thiab sijhawm yog qhov zoo ib yam (kev sib txheeb dav dav) yog ib qho piv txwv, Darwin qhov kev tshawb pom tias tib neeg hloov pauv los ntawm ntau lub neej txheej thaum ub, yog lwm qhov. Thiab ntawm chav kawm, Planck, Einstein thiab Bohr qhov kev tshawb pom ntawm cov tshuab quantum hauv thawj qhov chaw, tseem yog lwm qhov.

Txhua yam uas cuam tshuam ncaj qha hais tias cov tswv yim tom qab tag kis kev ua si hloov pauv kev nce qib hauv neuroscience, niaj hnub no yuav zoo li neeg feem coob ua tsis ncaj ncees thiab tsis tsim nyog.

Tam sim no, tsuas yog vim tias quantum biology hauv lub hlwb suab txawv thiab tsis tsim nyog tsis tuaj yeem tsim nyog nws los ua lub hauv paus ntawm qhov loj tshaj tom ntej dhia mus rau tom ntej hauv neuroscience. Tab sis kuv muaj qhov xav tias kev nkag siab tob dua ntawm cov txiaj ntsig quantum hauv kev ua neej yuav ua rau muaj kev nkag siab tshiab txog peb lub hlwb thiab lub paj hlwb, yog tias tsis muaj lwm qhov laj thawj, uas lees paub qhov kev xav ntawm quantum yuav ua rau cov kws kho paj hlwb tshawb nrhiav cov lus teb hauv qhov coj txawv txawv thiab qhov chaw zoo uas lawv tsis tau txiav txim siab tshawb nrhiav ua ntej.

Thiab thaum cov neeg tshawb xyuas saib rau hauv cov xwm txheej coj txawv txawv thiab zoo kawg nkaus, cov tshwm sim no, tej zaum, zoo li lawv cov kwv tij txheeb ze nyob rau hauv cov khoom me me, saib rov qab rau lawv!