人脑记忆存储在量子比特上么?


最近,美国UCSB的物理学家Fisher提出了一个让人浮想联翩的模型,认为人的记忆可能是存储在大脑内的磷元素核自旋内的。新科学家对此有很好的深入报道。

其实Fisher的学说并不新鲜,英国学者彭罗斯就一直鼓吹量子力学在人脑中起的重要作用,还写了一本书《皇帝新脑》。彭罗斯相信量子大脑的存在,背后的原因在于,他认为自然选择应该充分利用物理学规律,那么量子力学的规律不应该被排除在外。这其实只是信仰。科学家走到最前沿,都是靠信仰来驱动新的发现的,没有逻辑可讲。虽然彭罗斯信仰量子大脑,可是没有数据支持,大部分人不信。尤其是他无法解释退相干效应的影响。

Fisher教授发现一种大脑内的分子的磷原子核自旋相干时间长达一百秒,足够实现量子计算。这大大支持了量子大脑假说。由此可见,信仰或者说美学、灵感驱动出新的假说、脑洞。但光有假说还不行,还要根据假说设计新的设备,实验来检验它。要验证Fisher教授的假说,我们需要设计一个探测器,测量生命体大脑内核自旋的状态和相干时间。我们最近提出的制备微生物量子叠加态的实验方案,里面就设计了一个方案,能测量活体冷冻的微生物内部自旋状态。但如何测量室温常压下活体生物内单自旋还不清楚。
我个人对验证这个假说持乐观态度,只要我们坚持研究下去,肯定能发现新的现象。一个类似的例子是“星际迷航”电视剧中的生命远程传输器,可以把宇航员从飞船上传输到外星表面,也可以从外星表面传输回飞船。这样一个幻想,也在某种程度上借助量子隐形传态逐步往现实靠近。当我们相信星际迷航中的生命体远程传输仪存在时,就会有无数科学家想尽办法来做这个传输仪,一点点靠近它。关键在于,要找到合理的脑洞,然后坚信它,去实现它。

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