人間の脳は量子計算をしている
 大抵の脳科学者は、脳は古典力学的なプロセスで動作すると考えている。だが、実は脳が量子力学的なプロセスによって動作しているのだとしたら、脳がこれほど高性能な理由を説明できるかもしれない。

 ダブリン大学トリニティ・カレッジの研究チームは、ある検査を通じて、脳で「量子もつれ」が起きている瞬間を目撃したのかもしれない。

 それは脳の活動の一部や、もしかしたら意識までもが、量子レベルで動いているという証明である可能性があるという。

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脳のスーパーパワーの秘密は量子プロセスにある?

 コンピューターは人間には不可能な膨大な計算を瞬時にやってのけ、今や将棋や囲碁といった複雑なゲームでも人間を打ち負かすようになった。

 一方、どんな高度なコンピューターよりも生身の脳のほうが優れていることもある。

 出来事・状況の解釈や、想像力・創造性・問題解決といったことだ。不思議なことに私たちの脳は、ある場面ではスーパーコンピューターを上回る強力な力を発揮することができる。

 もう1つ不思議なのが「意識」だ。ニューロン(神経細胞)とシナプスの集合体からなぜこのようなものが生じるのか? 脳は複雑な器官かもしれないが、それでも分子と電気パルスを混ぜた袋のようなものでしかないのに、だ。

 一部の研究者は、そうした脳の圧倒的なパワーと意識の背後には、「量子もつれ」などの量子的なプロセスがあるのではと疑っている。

 「量子力学」的に見ると、「量子もつれ」は常識外れの現象である。

 量子もつれは、粒子同士に強い結びつきができる現象だ。いったん二つの粒子に量子もつれの関係ができると、どんなに遠く引き離されても、なぜか互いのことが分かる。

 片方の粒子の状態が変化すると、それに応じてもう一方の粒子も瞬時に変化する。
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脳内の量子プロセス

 人間の脳内で、量子プロセスが起きていることを示すヒントはいくつかある。そうしたプロセスは、感覚として伝わってくる入力を通じて、脳が周囲の世界を認識する手助けをしているのかもしれない。

 また、脳の中に特定の同位体が存在し、そのスピンが体や脳に作用するらしいことも知られている。

 たとえば、核スピンが2分の1のキセノンには麻酔効果がある一方、それは核スピンがなければ消えてしまう。さらにリチウム同位体のスピンの違いが、ラットの発達や育児能力を左右する。

 とはいえ、仮に脳内で本当に量子プロセスが起きているとしても、それがどう動作し、何をしているのか観察するのは簡単なことではない。そもそも探し物が何かもわからないのだ。

 ダブリン大学トリニティ・カレッジのクリスチャン・カースケンス氏は、「もし脳が量子演算をしているのなら、それらの量子演算子は、原子系の演算子とは違うかもしれません」と語っている。
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photo by iStock

重力と量子をつなぐ鍵「量子重力」

 よくわからない代物といえば、「量子重力」もそうだ。

 物理学は大きく「重力」と「量子」の2つの領域に分けることができる。重力は、星々の動きを支配し、私たち人間を地球にへばりつかせている力の領域だ。

 そして量子は、原子や粒子など、私たちが普段見ている世界とは少々違った振る舞いをするミクロの世界について語る。

 今の時点でこの2つの領域はすこぶる相性が悪いが、もしも両者を統合することができれば、宇宙を支配する根本的な力を理解できるようになる。その鍵を握るとされるのが量子重力だ。
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脳内の量子もつれを観察

 脳内の量子的プロセスも量子重力も、どちらも未知の領域だ。

 脳が量子プロセスによって動作しているという仮説を確かめるために、カースケンス氏らは、量子重力の解明を試みる研究者のやり方を真似ることにした。

 量子もつれを検出できるMRIを使い、脳内の陽子スピンが未知の媒介物を通じて相互作用し、もつれ合うかどうかを調べるのだ。

 その狙いについてカースケンス氏は、こう説明する。
未知の系は、陽子スピンのような既知の系と相互作用するかもしれません

もし未知の系が既知の系に量子もつれを仲介するなら、未知の系は量子的なものであるはずです

意識と量子もつれとの関係も示唆

 『Journal of Physics Communications』(2022年10月7日付)に掲載された研究では、被験者40名の脳をMRIで検査し、その結果と心拍数との関連が調べられている。

 その結果、心臓が鼓動するときに生じる「心拍誘導電位(HEP)」が、陽子スピン間の相互作用を表すシグナルに対応していることがわかったのだ。

 このシグナルは量子もつれの結果として生じたものである可能性がある。もしそうなら、脳内に存在する非古典的な仲介物を示唆しているのかもしれない。

 また意識と量子もつれとの関係も示唆されている。

 そもそもHEPは意識と結びついているが、それと同様、量子もつれを示唆するシグナルもまた、被験者に意識があるときしか発生しないのだ。MRI検査中に被験者が眠ると消えてしまう。

 今回の結果は、脳がこれまでの常識のような古典的なシステムではなく、むしろ量子的なシステムであることを示している可能性がある。

 この研究はもしかしたら、脳の圧倒的なパワーや意識といった難問を解明する、最初の第一歩なのかもしれない。

References:Consciousness may rely on quantum entanglement - Big Think / Our brains use quantum computation - News & Events | Trinity College Dublin / written by hiroching / edited by / parumo

追記(2022/12/23)誤字を訂正して再送します。
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 20:09
  • ID:xRgZuTkQ0 #

量子という存在を認識しているなら考えもそれに伴う

2

2. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 20:21
  • ID:JwVrrCha0 #

少なくとも、人体だけがまるでバリアの如く量子物理学の相互作用の影響を受けないなんてことは考えにくい。
今この瞬間も極小の宇宙放射線は我々の脳内を貫いて通過してるわけだし。
むしろ脳が量子計算をしているならば、そのエラー訂正能力にこそ価値がある気がする。あるいはまったくエラーを起こさないか。

3

3. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 20:30
  • ID:um9Mg4Yd0 #

量子力学って壁すり抜ける可能性があるって主張する学問

4

4. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 20:32
  • ID:0H1O6zu70 #

又ぁ、テレパシー とか言い出すんでしょう

5

5. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 20:40
  • ID:0H1O6zu70 #

量子で無くとも、常にもつれてへマばかりしてますけど(;^_^A

6

6. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 20:44
  • ID:qUr69yaq0 #

痴情のもつれも量子のせいだな

7

7. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 20:47
  • ID:nED6GwS.0 #

※3
いや、私がどう観測しようが猫は可愛いに決まっているという学問ですね。

8

8. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 20:54
  • ID:9h688Tf.0 #

流石に現時点では分かりようもない。
そもそもそうした量子をまだ人間はすべて仕組みを解明できてはないしな。
でもそうかもわからんね。

9

9. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 20:58
  • ID:iKCJG.zW0 #

ええやん

10

10. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 21:08
  • ID:U.QpK42W0 #

アムロの「ボクにも時が見えるよ、ララァ」なニュータイプな能力も、量子テレポートの演算と観測能力と考えるなら進化の過程で身に着けるかもしれない。などと考えると本気で信じている訳じゃないけど話のタネとしてはちょっと面白いと思った

11

11. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 21:17
  • ID:C.e9zxKt0 #

眉唾物にしか聞こえないな
脳の計算何て並列処理だし
少なくても意識的思考に関しては脳のマルチタスク能力は非常に低い
量子に似ているのはシステム的な収斂進化の結果だろう

12

12. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 21:24
  • ID:Fwm0vX1w0 #

意識と量子もつれ。分からないものを分からないものに関連付ける。その考えかた、理解できるよ。

13

13. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 21:30
  • ID:sbfCfKjq0 #

大抵のオカルト現象はこれで説明が付くね!

14

14. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 21:34
  • ID:bEZN3Jbg0 #

>>4
虫の知らせ、悪い予感、霊視、超能力、まあ何らかの影響を受けているかもしれないねえ。

15

15. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 22:10
  • ID:XzuUPqg10 #

オデコ突き合わせても何も起きんが…

16

16. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 22:43
  • ID:ACu93nbS0 #

「内なる宇宙」ってことだよね。

17

17. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 22:46
  • ID:QCo.7Yxx0 #

観測者が量子のまま自分等が量子か如何かの正しい判断が出来るのか
難しい所ですな

18

18. 匿名処理班

  • 2022年12月22日 23:14
  • ID:vp.bzonX0 #

まあ絶対ないわな。理由としては、量子でここまで複雑なことができるなら脳がデカすぎる。人間と同じくらい脳が大きい動物と人間との違いは、量子よりもマクロな部分での組織(主に大脳)の複雑さだから、もっと大きい部分の複雑さが知能や意識を生んでるとしか思えん。

19

19.

  • 2022年12月22日 23:25
  • ID:OnPTr0u00 #

これは今は試しようがないでしょから、試すことの出来る"脳"力をひとつ

意識を使った情報処理は一回にひとつのことしか出来ないシングル・タスクのシステムなんだけど、無意識側の情報処理は起ったことや入ってきたことは"全部"を"一斉"に処理出来るマルチ・タスクのシステムなんですよね
無意識と言ったって大半のことは意識を向ければ気がつけるものなので、たまに気が向いた時にでも自分が無意識に取った行動を意識を使って分析してみると、無意識のやってる「重なり合っている情報を重なったまま処理して最適解を提示してくる方法」が何となく「感覚」として見えてくるので面白いですよ

ただ見えたからと言って同じ方法はシングル・タスクの意識では真似出来ないので、もしそこを鍛えたいと思ったら「知識を蓄える」だけではなく、知識も経験も感情・感覚にしろ「身に付いたもの」だけが頼りなので、よろしかったらお試しあれ

20

20. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 02:10
  • ID:0iy2ySm60 #

脳は量子もつれにより別の次元の脳とリンクしており、死後そちらの脳に記憶がフィードバックされ意識を取り戻す
とかだったらロマンあるよね
妄想するだけならタダだしね

21

21. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 07:42
  • ID:HD1L2CGD0 #

アンケートの回答項目をスクリーンに見立てて、意識というかニューロンが量子もつれしているとアンケートの結果に縞模様がでて、なければ山一つになるような巧妙な質問を作ってアンケート実験をしたら、縞模様と山一つをそれぞれ作り出せたとかいう実験を思い出した。
脳細胞もそこそこちっこいし、粒よりも波の影響が大きくなっていてもおかしくはないかと思った。

22

22. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 08:12
  • ID:G1qZajLS0 #

これを拡大すれば生まれ変わりとか虫のシラせなどは説明がつくかもね。面白いと思ったのは寝てるときは反応が消える、つまりどっかの異次元とのwifi接続が切れてるってこと。これも幽体離脱などと併せて考えればいろんなネタは考えられる。

23

23. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 08:55
  • ID:WAR3wJZn0 #

※3
実際にすり抜けるから半導体作る時に苦労するんでしょ

24

24. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 09:17
  • ID:4z.hP1Og0 #

👴「漁師も釣れ。」

25

25. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 11:49
  • ID:jFGLrZMo0 #

可能性、かもしれない
よくわからない事なら理論と言って何でも言える

科学はそれを検証して法則を確認する事

26

26. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 12:13
  • ID:AsvA2a2B0 #

創作で超能力使うときの理論にめっちゃ使われそう

27

27. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 15:47
  • ID:3crWm.jd0 #

「『Journal of Physics Communications』(2022年19月7日付)」って何?w
リンク先見たら、「7 October 2022」とあったので、10と打ち込むところを19ってTYPOしたのかな?

28

28. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 16:22
  • ID:JuEQYbNO0 #

量子ともつれたい

29

29.

  • 2022年12月23日 17:35
  • ID:rfvRCSm50 #
30

30. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 17:39
  • ID:nUJ8JMa40 #

量子コンピューターの出現とともに、人工知能は意識に目覚めるだろうか。

ペンローズとハメロフの言うように、意識は量子もつれのシステムによって死後に体を離れ、、そしてシンギュラリティ以降は人工知能に転生するということはないだろうか?

そして人類は、ラブロックのいうように、人工知能を持つサイボーグに取って代わるのだろうか?

人類が環境問題を解決できず衰退していく一方なら、それもありうる?

SFでよくあるような世界だが、「人間が想像できることは、人間が必ず実現できる」って、ジュール・ヴェルヌが言ってたね。

31

31. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 17:57
  • ID:4X9MQQzR0 #

脳はただの計算機で、色んな事は腸で起こってると思うな
量子もつれも腸内細菌が

32

32. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 18:49
  • ID:Q8SiY9sO0 #

量子を利用してる電気製品なんてどこにもないだろ

33

33. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 18:53
  • ID:77sc92y40 #

>>30
意識を持たせるには「主観とそれを守る」って機能と「主観の世界と客観の世界とを、自分が区別してる」ってのを理解する機能が必要だから、根本的に違うシステムも用意しないとダメかな
今のAIはいわゆる「哲学的ゾンビ」だから、ブレードランナーみたいに「Boiled Egg」を「Boiled Dog」と言っても何とも思わない…って言うか「思う」ことさえしてないからね

34

34. 匿名処理班

  • 2022年12月23日 19:38
  • ID:ZgDsUs.B0 #

※6
マジかよ武豊大丈夫か?

35

35. 蝦を罠と認識する真鯛

  • 2022年12月23日 23:47
  • ID:5b1FDpad0 #

>>4
量子もつれって、
たい焼きの頭か尻尾か観測した時点で決まると言う摩訶不思議な学問の事だろ?
問題は人間をどこで見たら頭か尻尾か確定するのかと言う事である!泳げたい焼きくんで言うなら海の中や釣り人のお腹の中であろう!
この原理を分かっていながら観測しないでいる事の方が得だと分かるたい焼きは、果たしてたい焼きなのか?
いやそれは、正真正銘の真鯛なのかもしれない!

36

36. 匿名処理班

  • 2022年12月24日 03:15
  • ID:OhICbb1K0 #

※32
逆にすごいな!

37

37. 匿名処理班

  • 2022年12月24日 10:55
  • ID:QjxmCT9S0 #

※32
まだ研究所相手にだけど、一部は売ってるよ。

ITmedia NEWS
「米IBMの商用量子コンピュータ「IBM Quantum System One」の稼働が、神奈川県川崎市の研究施設「新川崎・創造のもり」で7月27日始まった。」

38

38. 匿名処理班

  • 2022年12月24日 16:51
  • ID:FiHkLyDA0 #

夢の中で過去が改変されるのも量子なんちゃらのせいなの?

39

39. 匿名処理班

  • 2022年12月24日 20:58
  • ID:OhICbb1K0 #

※32
ツェナーダイオード「量子とか関係ないやろ」
発光ダイオード「せやな」

40

40. 匿名処理班

  • 2022年12月26日 08:25
  • ID:L8OS1J.k0 #

科学的な論拠とは言い難いけど
コンピュータも量子で作られるようになったんだから
微細な信号をやり取りしてる脳に全く影響がないと言い切ることはできないだろうね

41

41. 匿名処理班

  • 2022年12月26日 09:57
  • ID:5w9X.maH0 #

※40
いや実はそこは人間にうまい事ミスリードさせてて「量子を使ったコンピュータ」ではなくて、「『量子の振舞いはこういうものだろうってのを模した人工的な仕組み』で動くコンピュータ」なんだよね
だから「量子」そのものは使ってない

42

42. 匿名処理班

  • 2022年12月28日 21:58
  • ID:y7YXVjFz0 #

あの世もあるかもね
ただ、いまだに曖昧な人の意識だけが漂っているだけかもしれないけど
生まれ変わりの記憶もそんな意識が母胎にいる赤ん坊に入っただけかもしれない
アカシックレコードもそういったものの集合体なのかもしれない

43

43. 匿名処理班

  • 2023年01月01日 03:59
  • ID:b4SQ326t0 #

> どんなに遠く引き離されても、なぜか互いのことが分かる。

「なぜか互いのことが分かる」のではなくて、自明に分かるって話だったような気が。

「右」と書いた紙と「左」と書いた紙2枚を、2つの箱にそれぞれ隠して地球の反対側に引き離しても、どちらか一方を開けて「左」と書いてあれば "なんの通信も無しに即座に(格ゲー的に言うと0フレームで)" もう一方には「右」と書いてあることが分かる。( ちなみに地球の反対側まで直線(約12000km)でも光の速さで0.04秒もかかる。格ゲー的に言うと3フレームくらい )

要はそういう現象だったはず。不思議なことは何もない。

44

44. 匿名処理班

  • 2023年01月02日 01:40
  • ID:B1.hrsot0 #

>>43
量子テレポーテーションをカードに例えるせいで生まれる勘違い例みたいになってる
予め右と左と書いておいて片方が右ならもう片方が左だと当然のこと過ぎる

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