三一学院最新研究：量子纠缠或为大脑意识的关键

三一学院最新研究：量子纠缠或为大脑意识的关键

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来源

1.

https://www.nature.com/articles/440611a

2.

https://thenextweb.com/news/european-mri-study-provides-experimental-evidence-indicating-the-human-brain-quantum

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https://www.sciencealert.com/quantum-entanglement-in-neurons-may-actually-explain-consciousness

4.

https://scitechdaily.com/shocking-experiment-indicates-our-brains-use-quantum-computation/

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https://research.princeton.edu/news/physicists-%E2%80%98entangle%E2%80%99-individual-molecules-first-time-bringing-about-new-platform-quantum

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https://www.qeios.com/read/6AJO6Y

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https://phys.org/news/2022-10-brains-quantum.html

8.

https://alleninstitute.org/news/quantum-mechanics-and-the-puzzle-of-human-consciousness/

2022年11月，三一学院（Trinity College Dublin）和波兰科学院（Polish Academy of Sciences）的研究人员发表了一项突破性研究，首次提供了人类大脑可能具有量子特性的实验证据。这项研究通过改良的MRI技术，观察到大脑活动与心跳之间存在量子纠缠现象，为理解意识的本质开辟了新的研究方向。

量子纠缠是量子力学中最神秘的现象之一。当两个粒子（如光子）发生纠缠时，无论它们相距多远，一个粒子的状态都会瞬间影响另一个粒子的状态。这种关联性无法用经典物理学解释，爱因斯坦曾将其称为"鬼魅般的远距作用"。

一个简单的类比是：想象你有两个魔法硬币，无论把它们扔得多远，它们总是会同时显示相同的面。这种神奇的同步性，就是量子纠缠的直观体现。

上海大学的研究团队提出了一种新颖的理论：神经元中的碳氢键可能产生纠缠光子，从而实现大脑活动的同步。具体来说，神经元轴突上的髓鞘（一种脂肪绝缘层）可以作为红外光子的放大腔，碳氢键在特定条件下会发射出高度相关的光子对。

这一发现与著名的Penrose-Hameroff模型相呼应。该模型由著名物理学家罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）和麻醉师斯图尔特·哈默罗夫（Stuart Hameroff）提出，认为细胞骨架中的微管网络可能充当量子计算机，从而影响我们的思维过程。

量子力学的不确定性原理和纠缠现象在大脑中可能发挥作用。海森堡的不确定性原理指出，我们无法同时精确测量一个粒子的位置和动量；而量子纠缠则表明，即使相隔遥远，粒子之间仍能保持神秘的关联。

然而，将量子效应应用于生物系统面临巨大挑战。生物体内的温度和环境通常被认为过于嘈杂，无法维持稳定的量子态。尽管如此，越来越多的研究开始关注量子效应在神经科学中的潜在作用。

虽然目前的研究还处于初级阶段，但这些发现为理解人类意识开辟了新的方向。正如三一学院的研究人员所说，他们的实验"可能见证了由意识相关脑功能介导的纠缠"。

然而，科学界对量子意识理论仍存在广泛争议。一些科学家认为，大脑的复杂性可能不需要量子计算来解释；另一些人则对在生物系统中实现量子效应的可能性持怀疑态度。

尽管如此，这些研究为我们提供了一个令人兴奋的新视角：我们的意识，这个最本质的人类特征，可能与宇宙中最基本的物理规律有着深刻的联系。随着技术的进步和研究的深入，我们有望在未来揭示更多关于量子纠缠与大脑意识的奥秘。