Waa maxay sababta ay tahay inaad u daryeesho Quantum Neuroscience

Haddii aadan maqlin, sayniska Quantum hadda waa caddaan kulul, oo leh hadal xamaasad leh oo ka mid ah kumbuyuutarrada quumanka ee aan la malayn karin ee awoodda leh, isgaarsiinta kuumanta aadka u hufan iyo amniga cyber-ka aan la maareyn karin iyada oo loo marayo sirta tirada.

Maxaa dhammaan buunbuuninta?

Si fudud haddii loo dhigo, sayniska Quantum wuxuu ballan qaadayaa inuu si weyn u boodo halkii uu ka ahaan lahaa tallaabooyinka dhallaanka ee aan ku barannay sayniska maalinlaha ah. Tusaale ahaan sayniska maalinlaha ah, wuxuu na siiyaa kombiyuutarro cusub oo labanlaabma awoodda 2-3-dii sanoba mar, halka sayniska Quantum uu ballan-qaadayo kombiyuutarro badan tiriliyoon jeer ka awood badan kombiyuutarka ugu muruqa badan ee maanta la heli karo.

Si kale haddii aan u dhigno sayniska Quantum, haddii lagu guulaysto, wuxuu soo saari doonaa isbeddel seismic ah oo tiknoolajiyad ah oo dib u qaabayn doona adduunka sidaan u naqaanno, siyaabo ka sii qoto dheer intarneedka ama taleefannada casriga ah.

Suurtagalnimada xiisaha leh ee sayniska Quantum dhammaantood waxay ka soo jeedaan hal run oo fudud: ifafaalaha ku -meel -gaadhka ah wuxuu gebi ahaanba jebiyaa xeerarka xaddidaya waxa “caadiga” ah (caadiga ah) ifafaalaha ay fulin karaan.

Laba tusaalood oo sayniska Quantum uu ka dhigayo wixii aan suurtogal ahayn inay si lama filaan ah suurtogal u noqdaan, waa sarraynta ku -meel -gaadhka ah iyo isku -xidhka tirada.

Aynu marka hore wax ka qabanno sarraynta tirada.

Dunida caadiga ah, shay sida kubbadda koleyga wuxuu hal meel ku jiri karaa hal mar. Laakiin adduunka ku -meel -gaadhka ah, walxaha sida elektarooniga ah ayaa degi kara tiro aan tiro lahayn isla mar ahaantaana, jira waxa ay fiisigisyahannadu ugu yeeraan sarreynta gobollo badan. Markaa adduunka ku -meel -gaadhka ah, hal shay ayaa mararka qaarkood u dhaqma sida waxyaabo badan oo kala duwan.

Hadda aan eegno isku -dhafka ku -meel -gaadhka iyada oo la sii dheeraynayo isbarbardhigga baseball -ka. Dunida caadiga ah laba kubbadood oo baseball ah oo ku fadhiya sanduuqyo mugdi ah garoomada waaweyn ee Los Angeles iyo Boston ayaa gabi ahaanba ka madax bannaan midba midka kale, sida haddii aad furtay mid ka mid ah sanduuqyada kaydinta si aad u eegto hal baseball, gabi ahaanba waxba kuma dhici doonaan baseball -ka kale ku yaal sanduuqa kaydinta mugdiga ah 3,000 mayl. Laakiin adduunka ku -meel -gaadhka ah, laba qaybood oo shaqsi ah, sida fotonno karaa la isku qasan yahay, oo ah in ficilka kaliya ee lagu dareemo hal foton oo leh qalabka wax baara ayaa isla markiiba ku qasbaya photonka kale, si kasta oo uu u fog yahay, inuu qaato xaalad gaar ah.

Isku -dhafkan oo kale wuxuu ka dhigan yahay in koonkan kuumanta, hay'ado badan oo kala duwan ay mararka qaarkood u dhaqmi karaan sidii hal hay'ad, si kasta oo ay u kala fog yihiin hay'adaha kala duwan.

Tani waxay u dhigantaa beddelka xaaladda hal baseball -dheh, ku qasbi inay ku jirto dusha sare iyo khaanadda hoose ee sanduuqa kaydinta -si fudud iyadoo la furayo sanduuq kaydinta 3,000 mayl oo la fiiriyo gebi ahaanba kala duwan baseball.

Dabeecadahaan "aan macquul ahayn" ayaa ka dhigaya hay'adaha tirada inay ku habboon yihiin inay ku sameeyaan wax aan suuragal ahayn, tusaale ahaan, kombiyuutarro. Kombiyuutarada caadiga ah xog yar oo la keydiyay ayaa ah mid eber ah ama mid ah, laakiin kombiyuutarka quantum waxoogaa la keydiyey, oo la yiraahdo Qubit (bitum quantum), labaduba waa eber iyo hal mar. Markaa, meesha kaydka xusuusta ee fudud oo ah 8 bits ay ku jiri karto lambar kasta oo u dhexeeya 0 ilaa 255 (2^8 = 256) xusuusta 8 Qubits waxay kaydin kartaa 2^8 = 256 tirooyin kala duwan halmar! Awoodda lagu kaydiyo macluumaad aad u badan ayaa ah sababta kombiyuutarada kuumantigu ay u ballanqaadayaan ku -boodka quantum ee awoodda wax -qabadka.

Tusaalaha kore, xusuusta 8 -bit ee kumbuyuutarka kuumanka ah wuxuu kaydiyaa 256 lambar oo u dhexeeya 0 iyo 255 dhammaan hal mar halka xusuusta 8 -bit ee kombiyuutarka caadiga ahi ku kaydiso 1 lambar oo keliya inta u dhexaysa 0 iyo 255 markiiba. Hadda qiyaasi xusuusta tirada yar ee 24 (2^24 = 16,777,216) oo leh 3 jeer oo kaliya Qubits sida xusuustayada ugu horreysa: waxay kaydin kartaa xoog badan 16,777,216 tirooyin kala duwan halmar!

Kaas oo noo keena isgoyska sayniska Quantum iyo neurobiology. Maskaxda bini -aadamku waa processor aad uga awood badan kumbiyuutar kasta oo maanta jira: miyuu ku gaaraa qaar ka mid ah awooddan cabsida leh isagoo u adeegsanaya kuumanka wejiga si la mid ah sida kumbuyuutarrada quantum sameeyaan?

Illaa dhowaan, jawaabta fiisikiska ee su'aashaas waxay ahayd "Maya"

Ifafaalaha Quantum-ka sida kor-u-qaadidda waxay ku tiirsan yihiin ka-soocidda dhacdooyinkaas deegaanka ku xeeran, gaar ahaan kulaylka bay'ada oo dejisa walxaha dhaqdhaqaaqa, oo ka xanaajisa guriga ku-meel-gaadhka ah ee kaadhadhka sarraynta oo ku qasba qayb gaar ah inay qabsato labada dhibic A ama barta B , laakiin marna labadaba isku mar

Markaa, markay saynisyahannadu baranayaan ifafaalaha ku -meel -gaadhka ah waxay aad ugu dheeraadaan inay go'doomiyaan maaddada ay baranayaan bay'ada ku xeeran, badiyaa iyagoo hoos u dhiga heerkulka tijaabooyinkooda illaa eber dhammaystiran.

Laakiin caddayntu waxay ka soo baxdaa adduunka cilmiga fiisigiska dhirta in qaar ka mid ah geeddi -socodka bayoolojiga ee ku tiirsan ku -tiirsanaanta tirada ay ku dhacaan heerkul caadi ah, taasoo kor u qaadeysa suurtagalnimada in duni aan la malayn karin oo farsamo -yaqaanno ku -meel -gaar ah ay dhab ahaantii dhex gasho hawl -maalmeedka nidaamyada noolaha kale, sida hababka neerfaha.

Tusaale ahaan, bishii Maajo 2018 koox cilmi -baaris ah oo ka tirsan Jaamacadda Groningen oo ay ku jiraan physicist Thomas la Cour Jansen waxay heleen caddeyn ah in dhirta iyo qaar ka mid ah bakteeriyada sawir -qaadeyaasha ah ay gaaraan ku dhawaad ​​100% wax -ku -beddelidda iftiinka qorraxda iyo tamar la adeegsan karo iyagoo ka faa'iideysanaya xaqiiqda molecules-ka qabanaya iftiinka si isku mar ugu jira labada dawladood ee tiro-beeleed ee faraxsan iyo kuwa aan faraxsanaynba waxay ku faafaan masaafo aad u dheer gudaha warshadda, taas oo u oggolaanaysa elektaroonigga iftiinka xamaasadaysan inuu helo dariiqa ugu wax-ku-oolka badan ee molecules-ka halkaasoo iftiinka lagu qabto molecules kala duwan halkaas oo tamar loo adeegsan karo waayo geedka waa la abuuray.

Evolution, iyada oo si hagar la’aan ah u doonaysa in ay injineer ka noqoto qaababka nolosha ugu tamarta badan, waxay u muuqataa in ay iska indho tirtay fiisikiste-yaasha in saamaynta tiro-koobku wax-ku-oolka ahi aanay ka dhici karin deegaannada diirran, qoyan ee bayoolojiga.

Helitaanka saamaynta kuumantiga ee bayoolajiga dhirta ayaa dhalisay gebi ahaanba saynis cusub oo la yiraahdo bayoolaji quantum. Dhowrkii sano ee la soo dhaafay, bayoolajiyeyaasha kuumanta ayaa soo saaray caddeyn ku saabsan guryaha farsamooyinka ku -meel -gaadhka ah ee aragtida meeraha magnetic ee indhaha shimbiraha qaarkood (oo u oggolaanaya shimbiraha inay maraan inta lagu jiro socdaalka), iyo ku -hawlgelinta soo -dhoweeyeyaasha urka Cilmi -baarayaasha aragga ayaa sidoo kale ogaaday in sawir -qaadayaasha sawir -qaadaha ee isha bani -aadamka ay awood u leeyihiin inay soo saaraan calaamado koronto oo ka yimaada qabashada hal quanta tamarta iftiinka ah.

Horumarka miyuu sidoo kale maskaxdeena ka dhigay mid aad u hufan marka la abuurayo tamar la adeegsan karo ama gudbinta iyo kaydinta macluumaadka ka dhex dhaca neerfayaasha iyadoo la adeegsanayo saamaynta tirada sida isugeynta iyo isku-xirnaanta?

Khabiirada cilmiga neerfayaasha ayaa bilowga u ah baadhitaanka suurtogalnimadaas, laakiin aniga mid ahaan waan ku faraxsanahay goobta curdinka ah ee neerfayaasha quumanka maxaa yeelay waxay u horseedi kartaa guul-darrooyin daloola xagga garashadayada maskaxda.

Waxaan sidaas u leeyahay sababtoo ah taariikhda sayniska ayaa ina baraysa in horumarka ugu weyn uu had iyo jeer ka yimaado fikrado ah, ka hor intaan horumar gaar ah la gaarin, ay u muuqdaan kuwo yaab leh. Helitaanka Einstein ee ah in bannaan iyo waqti run ahaantii ay yihiin wax isku mid ah (relativity general) waa hal tusaale, helitaankii Darwin ee ahaa in bini -aadamku ka soo unkamay qaabab nololeed oo hore, waa mid kale. Dabcan, Planck, Einstein iyo Bohr helitaankooda makaanikada kuumanta marka hore, weli waa mid kale.

Waxaas oo dhami waxay si xoog leh u muujinayaan in fikradaha ka dambeeya ciyaarta berrito isbeddelaysa horumarka xagga neerfayaasha, maanta waxay u muuqan doontaa dadka intiisa badan inay yihiin kuwo aan caadi ahayn oo aan macquul ahayn.

Hadda, sababta oo ah bayoolojiga ku -meel -gaadhka ah ee maskaxda ayaa u muuqda mid yaab leh oo aan macquul ahayn si otomaatig ah uma qalmin inay noqoto isha ugu weyn ee xigta ee ku soo boodda xagga neerfaha. Laakiin waxaan hayaa fikrad ah in faham qoto dheer oo ku saabsan saamaynta kuumanta ee nidaamyada nolosha ay soo saari doonto aragtiyo cusub oo muhiim ah oo ku saabsan maskaxdeena iyo hababka neerfayaasha, haddii aysan jirin sabab kale, in qaadashada aragtida tirada ay sababi doonto dhakhaatiirta neerfaha inay raadiyaan jawaabo yaab leh iyo meelo cajiib ah oo aysan weligood ku fikirin inay baaraan

Markay baarayaashu eegaan dhacdooyinkaas yaabka leh iyo kuwa cajiibka ah, ifafaalahaas, waxaa laga yaabaa, sida ilmaadeeradoodii isku dhaganaa ee fiisikiska walxaha, dib u fiiri iyaga!