人類的大腦是量子計算機嗎？科學家正在進行測試！

人類的大腦可能有能力進行先進的量子計算--現在科學家們正在進行一系列詳細的實驗，試圖找出答案。

人們很容易認為計算機和大腦是相似的--既處理信息，做出決策，處理輸入和輸出。但一些科學家認為，大腦的複雜程度只能用量子力學來解釋。

換句話說，量子糾纏和疊加等現象，和所有的量子物理學中的難題，實際上都是我們大腦中經常發生的現象。不是每個人都這麼認同，但我們可能會得到答案。

加州大學聖巴巴拉分校(University of California，Santa Barbara)的馬特·赫爾格森(Matt Helgeson)說：「如果大腦中是否存在量子過程的問題得到肯定的回答，它可能會徹底改變我們對大腦功能和人類認知的理解和處理。」

量子計算是建立在量子力學的思想之上--即當經典物理的規則似乎不再適用的時，用最小的原子尺度解釋宇宙的方法。

量子計算中你需要理解的最關鍵的部分，是經典計算機的常規「位」--所有那些用於存儲數據的1和0--被量子位所取代的方式。

量子比特可以同時是1和0，這要歸功於我們前面提到的疊加的概念：在被測量到之前，量子物體可以同時處於多個狀態的假設。

所有這些都意味著量子計算有潛力創造出比現今計算機所能處理的複雜得多的處理網路，幫助我們解決科學中一些最困難的問題。

現在回到人體。這個新的項目即將開始的研究將在大腦中尋找量子位元（量子比特）--量子位元通常需要極低的溫度才能工作，但在我們溫暖和潮濕的器官中可能存在著其他的方法。

新的實驗將試圖檢驗量子位元是否可以儲存在原子核的核自旋中，而不是圍繞它們的電子中。尤其是我們體內充滿的磷原子，可以作為生化量子位元。

「非常獨立的核子自旋可以存儲--甚至可能處理--人類時間尺度上的數小時或更長的量子信息。」馬修·費舍爾(Matthew Fisher)說。

其他實驗將研究退相干（量子力學的基本數學特性之一）的可能性，當量子位元之間的鏈接和依賴關係開始瓦解時，退相干就會發生。我們的大腦要成為量子計算機，就必須有一種內置的方式，使我們的生物量子位元免受退相干的影響。

另一項實驗是研究線粒體，線粒體是負責我們的新陳代謝和在身體周圍傳遞信息的細胞亞基。這些細胞器也可能在量子糾纏中起著重要作用。

換句話說，我們大腦中的神經遞質和突觸發射可能會產生量子耦合網路，就像量子計算機一樣。費舍爾和他的團隊將試圖在實驗室里模仿這一點。

量子計算過程最終可以幫助我們解釋和理解大腦最神秘的功能，比如我們保持長期記憶的方式，或者意識、情感和意識的真正來源。

所有這些都是非常高層次的，複雜的物理，不能保證我們會得到答案。儘管現在要確定大腦是否是量子計算機還為時過早，但計劃中的研究應該能更多地揭示這些最複雜的器官是如何工作的。

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