miércoles, enero 29, 2020

Científicos comienzan experimentos de punta para descubrir el cúbit en el cerebro humano

Existe la posibilidad de que nuestros propios cerebros sean capaces de realizar cálculos avanzados de computación cuántica y por eso los científicos están llevando a cabo una serie de experimentos detallados para tratar de averiguarlo con certeza.

Es fácil pensar que las computadoras y los cerebros son similares: procesan la información, toman decisiones y se ocupan de las entradas y salidas de información. Pero algunos científicos piensan que la increíble complejidad del cerebro solo puede ser explicada por la mecánica cuántica.

En otras palabras, fenómenos como el entrelazamiento cuántico y la superposición, todas las cosas complicadas de la física cuántica, son en realidad sucesos regulares dentro de nuestros cerebros. No todos los científicos coinciden en esto, pero pronto podríamos obtener una respuesta.

«Si se responde afirmativamente a la pregunta de si los procesos cuánticos tienen lugar en el cerebro, nuestra comprensión y tratamiento de la función cerebral y la cognición humana podría revolucionar», dice Matt Helgeson de la Universidad de California, Santa Barbara (UCSB), uno de los miembros del equipo involucrado en estas pruebas.

La computación cuántica se basa en las ideas de la mecánica cuántica: formas de explicar el universo a escalas atómicas más pequeñas, cuando las reglas de la física clásica ya no parecen encajar.

La parte más importante de la computación cuántica que se necesita comprender, es la forma en que los bits regulares o interruptores de encendido y apagado de las computadoras clásicas, todos los 1 y 0 que almacenan datos, son reemplazados por qubits (o cúbits).

Los qubits pueden ser tanto unos como ceros simultáneamente, gracias a la idea de superposición que mencionamos anteriormente: la hipótesis de que un objeto cuántico puede estar en múltiples estados a la vez, al menos hasta que se mida.

Todo lo cual significa que la computación cuántica tiene el potencial de crear redes de procesamiento mucho más complejas que las de las computadoras actuales, lo que nos ayudaría a abordar algunos de los problemas más difíciles de la ciencia.

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Todo esto llevado al cuerpo humano, consiste en ir a encontrar el qubit en el cerebro: los qubits usualmente necesitan temperaturas extremadamente bajas para funcionar, pero puede haber otras formas de que ocurrieran en nuestros órganos calientes y húmedos.

Uno de los próximos experimentos tratará de examinar si los qubits podrían almacenarse en los espines nucleares del núcleo de los átomos, en lugar de en los electrones que los rodean. Los átomos de fósforo, en particular, de los que está repleto nuestro cuerpo, podrían actuar como qubits bioquímicos.

«Giros nucleares extremadamente bien aislados pueden almacenar, y quizás procesar, información cuántica en escalas de tiempo humanas de horas o más», dice Matthew Fisher, uno de los miembros del equipo de UCSB.

Otros experimentos analizarán fenómenos relacionados con los qubits, como el potencial de decoherencia, por un lado, o las mitocondrias, las subunidades celulares responsables de nuestro metabolismo y de enviar mensajes por todo el cuerpo. Es posible que estos orgánulos también desempeñen un papel significativo en el enredo de qubits.

En otras palabras, los neurotransmisores y disparos sinápticos en nuestros cerebros podrían estar creando redes acopladas cuánticas, al igual que una computadora cuántica. Fisher y su equipo intentarán emular esto en el laboratorio.

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Los procesos de computación cuántica podrían ayudarnos a explicar y comprender las funciones más misteriosas del cerebro, como la forma en que nos aferramos a los recuerdos a largo plazo o de dónde provienen la conciencia y la emoción.

Todo esto es física complicada, de alto nivel, y no hay garantía de que vayamos a obtener respuestas. Pero incluso si es demasiado pronto para decir con certeza si el cerebro es una computadora cuántica o no, la investigación debería revelar mucho más sobre cómo funciona nuestro órgano más complicado.

«Exploraremos la función neuronal con tecnología de punta desde ángulos completamente nuevos y con un enorme potencial de descubrimiento», dice , Tobias Fromme, miembro del equipo e investigador de la Universidad Técnica de Munich en Alemania.

El Ciudadano, vía Science Alert

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