我们的大脑是“量子计算机”吗？此前，诺贝尔奖获得者罗杰·彭罗斯曾大胆猜想大脑产生意识的原理与量子计算有关，但该理论一出，质疑声铺天盖地。支持这一理论的科学家多年来一直在寻找证据。现在，终于有一项新研究发现，我们的大脑在进行短期记忆等动作时，可能确实在悄悄地进行量子计算。研究人员设计了一种特殊的测量方法，该方法原则上使用两个已知的量子系统与待测系统相互作用。如果待测系统影响两个量子纠缠系统，则该系统很可能也是一个量子系统。现在，在对负责意识功能的大脑部分进行测量后，研究人员找到了他们正在寻找的证据。使用磁共振检测大脑信号具体而言，该研究采用了基于多量子相干性的MRI方法。磁共振成像可以根据核磁共振原理检测物体的原子核，进而推断出组成物质的分布、种类、数量、化学环境等，绘制出整个物体的结构图像。为了排除量子关联等影响，研究人员还对核磁共振信号进行了处理。使用这种方法，在测量了40个人（18至46岁之间）的大脑信号后，研究人员测量了人们大部分大脑区域的诱发脑电信号。这类信号有点像心跳诱发脑电位信号（HEPs，大脑感知心跳的信号），都是依赖大脑意识的产生，主要与短期记忆和意识知觉有关。通常，基于多量子相干的MRI根本无法检测到诱发脑电信号，因为这些信号与任何经典MRI信号都没有相关性。研究人员推测，量子纠缠是对这种现象最合理的解释，这进一步暗示这些大脑功能与量子计算有关。这项来自都柏林三一大学的研究目前发表在《Journal of Physics Communications》(JPCO)上。当然，这一研究结论是否可信还需要学术界反复验证。至于这项研究本身，研究人员表示：如果我们的大脑确实像一台量子计算机，那或许可以解释为什么我们在未知环境中仍然比超级计算机更快地做出决定或学习新事物。为什么说人脑可能是一台量子计算机？关于人脑可能是量子计算机的理论，还要从1989年说起。当时，已经以黑洞研究闻名的数学物理学家罗杰彭罗斯和意识研究教授斯图尔特哈默罗夫提出了一个被当时科学家认为“非常荒谬”的猜想。他们认为，人脑的意识与细胞内一种叫做微管的结构有关，意识的产生是微管内量子引力作用的结果。后来，彭罗斯甚至还写了一本书，名叫。这一猜测一提出，就遭到了大批科学家的反对。尽管彭罗斯对黑洞的巨大贡献使他获得了诺贝尔奖，但许多科学家并不认同他关于人脑和量子计算的理论。但是这个新颖的想法也引起了一些科学家的注意，他们继续研究它。2016年，获得凝聚态物理学最高奖项巴克利奖的科学家马修费舍尔再次提出了与人脑和意识相关的理论——他认为大脑的工作原理很可能与到量子计算机。一致，而磷原子的核自旋就相当于大脑的量子比特（qubits，又称量子比特，是量子信息的基本计量单位）。他还将与人脑意识和量子计算理论相关的学科命名为量子神经科学。对于“人脑可能是一台量子计算机”这一研究方向的未来，MatthewFisher表示：也许有一天，学术界会彻底摒弃“人脑认知与量子计算相联系”的观点。但换个角度来看，如果我们能够通过研究完全排除“量子力学与人脑认知之间存在关系”的可能性，对于学术界来说也是非常有意义的。论文地址：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2399-6528/ac94be/pdf
