Китайские ученые из Шанхайского и Сычуаньского университетов обнаружили квантовые процессы в мозге человека. Специалисты предполагают, что пока неуловимая природа сознания может быть связана с квантовой запутанностью. Исследование опубликовано в научном журнале Physical Review E (PRE).
© unsplash
Команда выяснила, что покрывающая нервные волокна миелиновая оболочка генерирует множество запутанных фотонов. Это может объяснить быструю коммуникацию между нейронами и нейронную синхронизацию.
Запутанность означает, что измерение или взаимодействие с одним из фотонов в запутанной паре мгновенно влияет на то же свойство второго фотона, независимо от того, как далеко он находится.
Сознание опирается на синхронизированную активность миллионов нейронов, которые общаются с помощью электрических сигналов, называемых синапсами. Электрохимические реакции протекают медленнее скорости звука, однако в действительности мозг работает намного быстрее.
Чтобы решить эту проблему, ученые исследовали, могут ли внутри этой миелиновой системы существовать запутанные фотоны, которые могли бы, используя свойства квантовой запутанности, мгновенно передавать данные.
Группа применила квантовую электрогидродинамику полости к идеальному цилиндру, окруженному миелином, сделав обоснованное предположение, что внешняя стенка миелиновой оболочки представляет собой идеально цилиндрическую проводящую стенку.
Используя квантово-механические методы, они квантовали электромагнитные поля и электрическое поле внутри полости, а также фотоны, то есть рассматривали их все как квантовые объекты, а затем, с некоторыми упрощающими предположениями, решили полученные уравнения.
Это дало волновую функцию для системы двух фотонов, взаимодействующих с веществом внутри полости. Затем они вычислили степень запутанности фотонов, определив их квантовую энтропию.
По словам ученых, эффект квантовой запутанности может объяснить, каким образом мозг синхронизируется намного быстрее, чем это позволяют обычные электрохимические сигналы.
