圖片來源：quanta magazine

一提到“量子意識”這個詞語，大多數(shù)物理學(xué)家都會選擇避而不談，因為這個詞語聽起來好像有點“民科”，甚至讓人聯(lián)想宗教或者玄學(xué)。不過出人意料的是，量子效應(yīng)可能真的在人類的認(rèn)知過程中起到了一些作用——只要一個最新提出的假設(shè)能夠得到證實。馬修·費舍爾(Matthew Fisher)是一名來自加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校的物理學(xué)家，去年年末，他在《物理年鑒》(Annals of Physics)上發(fā)表了一篇讓人大跌眼鏡的論文。在這篇論文中，他指出大腦的工作原理很有可能與量子計算機(jī)一致，而磷原子的核自旋就充當(dāng)了大腦的“量子比特”(qubits，量子信息的基本計量單位，可以以“又0又1”的狀態(tài)存在)。

若是在十年以前，費舍爾的理論一定會被許多人認(rèn)為是無稽之談。物理學(xué)家們早就受夠了這樣的理論——最著名的一個例子發(fā)生在1989年，數(shù)學(xué)物理學(xué)家羅杰·彭羅斯(Roger Penrose)聲稱意識是神經(jīng)元細(xì)胞微管(構(gòu)成細(xì)胞骨架的蛋白質(zhì))中量子引力效應(yīng)的結(jié)果。相信這個假說的研究者寥寥無幾，加州大學(xué)圣地亞哥分校的神經(jīng)生物學(xué)家帕特里夏·丘吉蘭(Patricia Churchland)就用一個有趣的說法委婉地表達(dá)了自己的態(tài)度：她認(rèn)為，認(rèn)為意識來源于量子引力效應(yīng)，就跟認(rèn)為意識來源于神經(jīng)元突觸中閃著金光的的魔法粉塵差不多(想象一下彼得潘里小精靈身上閃著金光的粉塵)。

魔法粉塵大概就是這個樣子……

費舍爾的假說必須直面與彭羅斯微管假說相同的難題：量子退相干(quantum decoherence)。在構(gòu)建量子計算機(jī)的過程中，我們需要將不同的量子比特通過量子糾纏(entanglement)的方式連接起來，不幸的是，量子糾纏處于一種非常脆弱的狀態(tài)，周圍環(huán)境中任何一絲輕微的擾動都可能使其消失無蹤：哪怕只有一個光子無意中撞上了一個量子比特，整個量子糾纏就會因為發(fā)生退相干而分崩離析，徹底摧毀整個系統(tǒng)的量子特性。所以，就算是在每寸空間都受到精密控制的實驗室環(huán)境中，完成某些量子反應(yīng)都是一件極富挑戰(zhàn)性的課題——更不用說在我們顱骨下那團(tuán)溫暖、潮濕、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的粘稠物——大腦里了。想讓大腦在一段相對較長的時間內(nèi)維持量子相干，根本是種不切實際的幻想。

然而在過去的十年內(nèi)，越來越多的證據(jù)顯示，特定的生物系統(tǒng)居然真的有可能應(yīng)用著量子力學(xué)。以光合作用為例，研究發(fā)現(xiàn)，量子效應(yīng)能夠幫助植物將太陽能轉(zhuǎn)化為供生物生長存活的化學(xué)與生物能源；候鳥的體內(nèi)也有一種“量子羅盤”(quantum compass)，能讓候鳥利用地球的磁場確認(rèn)方向；還有研究將人類的嗅覺也歸結(jié)于某些量子力學(xué)的機(jī)制。

正是在這波量子生物學(xué)的新興浪潮中，費舍爾提出了大腦中存在量子信號處理的“瘋狂”觀點，他把這門與自己理論相關(guān)的學(xué)科定名為量子神經(jīng)科學(xué)(quantum neuroscience)。費舍爾提出了一個極為復(fù)雜的設(shè)想，結(jié)合了核物理、量子物理、有機(jī)化學(xué)、神經(jīng)科學(xué)及生物學(xué)的相關(guān)知識。盡管這些想法遭遇了大量有理有據(jù)的質(zhì)疑，他的理論卻并沒有被這道狂流淹沒——一些研究者開始注意起了這個看似荒謬的設(shè)想。“只要讀過他的論文，我相信許多人都會得出這樣的結(jié)論：‘嘿，這老家伙沒有想象中的那么瘋狂。’”加州理工學(xué)院的物理學(xué)家約翰·普瑞斯基爾(John Preskill)在聽了費舍爾的一次演講后這么寫道：“他可能的確意識到了些什么。或者至少，他正在提出一些非常有意思的問題。”

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的人脑意识转入量子计算机,人脑产生意识：可能是因为量子纠缠的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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