Trong suốt nhiều năm qua, có một cuộc tranh luận thú vị diễn ra xung quanh việc so sánh não người với máy tính. Nhưng thực tế là, việc gán cho não bộ những đặc tính giống như một chiếc máy tính thật sự là một cách nhìn hạn hẹp. Trong khi việc so sánh các tế bào thần kinh và các linh kiện điện tử có thể là một phép ẩn dụ tiện lợi (và không hoàn toàn xa lạ), não bộ thực sự là một hệ thống siêu hiệu quả, năng lượng của nó có thể tái tạo và khả năng tính toán của nó đạt được những điều mà ngay cả chiếc máy tính hiện đại nhất cũng khó lòng thực hiện được. Theo nhiều cách, những hoạt động bên trong não người vẫn là một biên giới tính toán chưa được khám phá.
Mặc dù não bạn vượt trội hơn cả chiếc laptop hay thậm chí là siêu máy tính mạnh nhất thế giới, những thiết bị này vẫn hoạt động dựa trên vật lý cổ điển. Thế nhưng, còn một loại máy tính khác đang tồn tại: máy tính lượng tử. Khái niệm cho rằng não bộ có chứa những thuộc tính lượng tử không phải là một ý tưởng mới mẻ. Trên thực tế, nhà vật lý người Anh Roger Penrose và các bác sĩ gây mê người Mỹ Stuart Hameroff đã lần đầu tiên đề xuất khái niệm gây tranh cãi này vào những năm 90, với mô hình “giảm phối hợp có mục tiêu” của họ về ý thức. Kể từ đó, đã có nhiều bằng chứng ít nhiều chỉ ra rằng, mặc dù não bộ có thể không phải là một máy tính lượng tử hoàn chỉnh, nhưng một số thuộc tính lượng tử có thể thực sự giúp tạo ra ý thức.
Mới đây, một nghiên cứu từ Đại học Thượng Hải đã gửi thêm một bằng chứng nữa tới tòa án thần kinh học, cho thấy một quá trình cụ thể của não người có hành vi giống như sự rối lượng tử - hiện tượng mà hai hạt (thông thường là photon) trở nên liên kết không thể tách rời ngay cả khi nằm ở khoảng cách rất xa nhau. Hiện tượng này đã làm khó hiểu ngay cả đối với những bộ óc vĩ đại nhất, bao gồm Albert Einstein, người đã gọi sự rối lượng tử là “hành động kỳ quái ở khoảng cách xa”.
Nghiên cứu này, được công bố tháng này trên tạp chí Physics Review E, cho thấy rằng một chất béo gọi là myelin - bao quanh trục thần kinh, là sợi dây truyền tải xung điện tới các dây thần kinh hoặc tổ chức khác - cung cấp một môi trường mà trong đó sự rối của các photon là có thể. Điều này có thể giải thích cho sự phát triển của nhận thức, đặc biệt là sự đồng bộ hóa, điều rất cần thiết cho việc xử lý thông tin và phản ứng nhanh.
“Ý thức trong não phụ thuộc vào các hoạt động đồng bộ của hàng triệu tế bào thần kinh, nhưng cơ chế chịu trách nhiệm cho sự đồng bộ này vẫn chưa rõ ràng,” nghiên cứu viết. “Kết quả cho thấy rằng khoang hình trụ được tạo thành bởi lớp myelin có thể tạo điều kiện cho sự phát xạ photon ngẫu nhiên từ các dạng dao động và tạo ra một số lượng lớn các cặp photon entangled.”
Nhóm nghiên cứu đã xây dựng các mô hình toán học chi tiết cách mà các photon hồng ngoại có thể tác động đến lớp myelin và truyền năng lượng tới các liên kết hóa học - cụ thể là các liên kết carbon-hydrogen nhúng trong chất béo này. Điều này có thể kích thích sự phát sinh các cặp biphoton với nhiều cặp thể hiện sự rối, đóng vai trò như một “tài nguyên giao tiếp lượng tử” trong hệ thần kinh.
“Khi não hoạt động, hàng triệu tế bào thần kinh bắn tín hiệu đồng thời,” Yong-Cong Chen, một trong những tác giả của nghiên cứu, chia sẻ với New Scientist. “Nếu sức mạnh của sự tiến hóa đang tìm kiếm một hành động tiện lợi qua khoảng cách, thì sự rối lượng tử sẽ là ứng cử viên lý tưởng cho vai trò này.”
Nếu bạn có cảm giác “wow, nếu điều này là đúng” khi đọc nghiên cứu này, bạn không đơn độc. Để chứng minh được hiện tượng này trong môi trường sinh học (có thể là trong não của chuột) trước khi các nhà khoa học có thể quá phấn khích với “tài nguyên giao tiếp lượng tử” mới được phát hiện của não là điều cần thiết, và đó là một quá trình mà các tác giả thừa nhận sẽ gặp khó khăn. Hơn nữa, ý tưởng về sự rối lượng tử đóng vai trò trong ý thức không phải là một quan điểm chủ đạo - Hameroff, một trong những đầu óc lãnh đạo trong việc cho rằng các hiện tượng lượng tử có thể thúc đẩy một số khía cạnh của nhận thức, thậm chí đã nói với New Scientist cách đây vài tháng rằng “nó rất phổ biến để chỉ trích chúng tôi” sau khi công bố mô hình ý thức của họ.
Tuy nhiên, khoa học là một lĩnh vực đầy thử nghiệm và kiểm tra nghiêm ngặt để nhận biết bản chất thực sự của sự tồn tại. Và như lịch sử đã chứng minh, những gì từng được coi là “hành động kỳ quái ở khoảng cách xa” có thể nhanh chóng trở thành nền tảng của thế giới lượng tử.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/a65368553/quantum-entanglement-in-brain-consciousness/
Mặc dù não bạn vượt trội hơn cả chiếc laptop hay thậm chí là siêu máy tính mạnh nhất thế giới, những thiết bị này vẫn hoạt động dựa trên vật lý cổ điển. Thế nhưng, còn một loại máy tính khác đang tồn tại: máy tính lượng tử. Khái niệm cho rằng não bộ có chứa những thuộc tính lượng tử không phải là một ý tưởng mới mẻ. Trên thực tế, nhà vật lý người Anh Roger Penrose và các bác sĩ gây mê người Mỹ Stuart Hameroff đã lần đầu tiên đề xuất khái niệm gây tranh cãi này vào những năm 90, với mô hình “giảm phối hợp có mục tiêu” của họ về ý thức. Kể từ đó, đã có nhiều bằng chứng ít nhiều chỉ ra rằng, mặc dù não bộ có thể không phải là một máy tính lượng tử hoàn chỉnh, nhưng một số thuộc tính lượng tử có thể thực sự giúp tạo ra ý thức.
Mới đây, một nghiên cứu từ Đại học Thượng Hải đã gửi thêm một bằng chứng nữa tới tòa án thần kinh học, cho thấy một quá trình cụ thể của não người có hành vi giống như sự rối lượng tử - hiện tượng mà hai hạt (thông thường là photon) trở nên liên kết không thể tách rời ngay cả khi nằm ở khoảng cách rất xa nhau. Hiện tượng này đã làm khó hiểu ngay cả đối với những bộ óc vĩ đại nhất, bao gồm Albert Einstein, người đã gọi sự rối lượng tử là “hành động kỳ quái ở khoảng cách xa”.
Nghiên cứu này, được công bố tháng này trên tạp chí Physics Review E, cho thấy rằng một chất béo gọi là myelin - bao quanh trục thần kinh, là sợi dây truyền tải xung điện tới các dây thần kinh hoặc tổ chức khác - cung cấp một môi trường mà trong đó sự rối của các photon là có thể. Điều này có thể giải thích cho sự phát triển của nhận thức, đặc biệt là sự đồng bộ hóa, điều rất cần thiết cho việc xử lý thông tin và phản ứng nhanh.
“Ý thức trong não phụ thuộc vào các hoạt động đồng bộ của hàng triệu tế bào thần kinh, nhưng cơ chế chịu trách nhiệm cho sự đồng bộ này vẫn chưa rõ ràng,” nghiên cứu viết. “Kết quả cho thấy rằng khoang hình trụ được tạo thành bởi lớp myelin có thể tạo điều kiện cho sự phát xạ photon ngẫu nhiên từ các dạng dao động và tạo ra một số lượng lớn các cặp photon entangled.”
Nhóm nghiên cứu đã xây dựng các mô hình toán học chi tiết cách mà các photon hồng ngoại có thể tác động đến lớp myelin và truyền năng lượng tới các liên kết hóa học - cụ thể là các liên kết carbon-hydrogen nhúng trong chất béo này. Điều này có thể kích thích sự phát sinh các cặp biphoton với nhiều cặp thể hiện sự rối, đóng vai trò như một “tài nguyên giao tiếp lượng tử” trong hệ thần kinh.
“Khi não hoạt động, hàng triệu tế bào thần kinh bắn tín hiệu đồng thời,” Yong-Cong Chen, một trong những tác giả của nghiên cứu, chia sẻ với New Scientist. “Nếu sức mạnh của sự tiến hóa đang tìm kiếm một hành động tiện lợi qua khoảng cách, thì sự rối lượng tử sẽ là ứng cử viên lý tưởng cho vai trò này.”
Nếu bạn có cảm giác “wow, nếu điều này là đúng” khi đọc nghiên cứu này, bạn không đơn độc. Để chứng minh được hiện tượng này trong môi trường sinh học (có thể là trong não của chuột) trước khi các nhà khoa học có thể quá phấn khích với “tài nguyên giao tiếp lượng tử” mới được phát hiện của não là điều cần thiết, và đó là một quá trình mà các tác giả thừa nhận sẽ gặp khó khăn. Hơn nữa, ý tưởng về sự rối lượng tử đóng vai trò trong ý thức không phải là một quan điểm chủ đạo - Hameroff, một trong những đầu óc lãnh đạo trong việc cho rằng các hiện tượng lượng tử có thể thúc đẩy một số khía cạnh của nhận thức, thậm chí đã nói với New Scientist cách đây vài tháng rằng “nó rất phổ biến để chỉ trích chúng tôi” sau khi công bố mô hình ý thức của họ.
Tuy nhiên, khoa học là một lĩnh vực đầy thử nghiệm và kiểm tra nghiêm ngặt để nhận biết bản chất thực sự của sự tồn tại. Và như lịch sử đã chứng minh, những gì từng được coi là “hành động kỳ quái ở khoảng cách xa” có thể nhanh chóng trở thành nền tảng của thế giới lượng tử.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/a65368553/quantum-entanglement-in-brain-consciousness/
