İnsan Beynini Kuantum Dolanıklıkla Keşfetmek
Bir grup araştırmacı, insanlardaki bilincin beynimizdeki dolanıklıktan kaynaklandığı hipotezini test etmenin bir yolunu bulabileceklerine inanıyor. Bunu yapmak için insan beyni ile kuantum bilgisayarlar arasında arayüzler oluşturmak ve bilinçte ortaya çıkan değişiklikleri ölçmeye çalışmak gerekecek.
Bilinç hepimizin sahip olduğu ama hakkında şaşırtıcı derecede az şey bildiğimiz bir şeydir. Anesteziklerle nasıl kapatılacağını biliyoruz ama onların da nasıl çalıştığından pek emin değiliz. Bu sorun üzerinde çalışan pek çok insan var, ancak bilincin bir sistem içindeki entegrasyonun mu (entegre bilgi teorisi olarak bilinir) yoksa beyinde paylaşılan bilginin mi (küresel çalışma alanı teorisi) sonucu olduğunu hala bilmiyoruz. Bu kadar az şey bilinirken, daha uçuk fikirlere de yer var.
1989 yılında İngiliz matematikçi ve Nobel Fizik Ödülü sahibi Roger Penrose tam da bunu yaptı ve kuantum dolanıklığının bilinçle ilgili olduğunu öne sürdü. Birkaç kitaba yayılan argümanının tamamını özetleyemesek de, özü geleneksel bilgisayarlar tarafından tamamlanamayan veya kavranamayan bazı problemler olduğu fikrine dayanmaktadır. İnsanlar, hesaplanamayan sayılar ve Gödel cümleleri gibi bu sorunlarla başa çıkabilir ve bunları kavrayabilir; dolayısıyla insan zihni geleneksel bir bilgisayar gibi çalışmamalıdır. Penrose bunun yerine bilincin beyindeki kuantum dolanıklığından kaynaklanabileceğini öne sürüyor.
O dönemde pek rağbet görmeyen bu argüman, bilinç araştırmalarının sınırlarında kalsa da son yıllarda yeniden canlanmaya başladı. Bu fikre getirilen sınırlamalardan biri, kuantum dolanıklığının kırılgan olduğu ve düşük sıcaklıklarda bile kolayca bozulabildiği, dolayısıyla beynimizin sıcak ve duygusal ortamında dolanıklığı nasıl üretip sürdürebileceğimizdi.
Ancak o zamandan beri, nöronların içindeki mikrotübüllerin dolanıklık için bu istikrarlı ortamı sağlayabileceği öne sürüldü. Bu yılın başlarında bir ekip, sıçanlara mikrotübül bağlayıcı ilaçlar verdikten ve anestezinin onları bayıltmasının daha uzun sürdüğünü bulduktan sonra, bu fikri destekleyen kanıtlar bulduklarını iddia etti ve bilinçte bir rol oynadıklarını öne sürdü.
Bu alanda yapılacak çalışmalar bilincin ne olduğu ve nasıl işlediği konusunda bize daha fazla ipucu verebilirken, başka bir ekibin bilincin bir kuantum süreci olup olmadığını test etmek için çok daha çılgın bir fikri var. Google’ın Kuantum Yapay Zeka laboratuvarının başındaki Hartmut Neven’in de dahil olduğu bu ekip, Penrose’un bilincin süperpozisyon çöküşü noktasında ortaya çıktığı önerisinde yanıldığını varsayıyor, bunun yerine beyinde ışıktan daha hızlı iletişim gibi saçma bir olasılığı bertaraf etmek için bilincin oluştuğu anda ortaya çıkabileceğini öne sürüyor.
Ekip, bu bilinç teorisini test etmenin yolunun, beynimiz ile bir kuantum bilgisayar arasında bir arayüz kullanarak kendi bilincimizi “genişletmeye” çalışmak olduğunu öne sürüyor.
“Bir deneyde, insan beyni ile kuantum bilgisayar arasında tutarlı etkileşimleri mümkün kılacak ve dolanıklığa aracılık edecek fiziksel bir bağlantı kurulabilir. Eğer varsayımımız doğruysa, bu birleşik sistemin daha zengin bilinçli deneyimlerini mümkün kılmalı ve insanın bağlantı olmadan bildirdiği deneyimlerden daha fazla tanımlayıcı bit gerektirmelidir” diye açıklayan ekip, bunun beyindeki bir sistemin bir kuantum bilgisayarın içinde süperpozisyonda bulunan kübitlerle birleştirilmesini gerektirdiğini de ekliyor.
“Sistemler birleştirilmeden önce, ilgili durumları sırasıyla N ve M boyutlu Hilbert uzayları olarak bilinen ayrı durum uzaylarında bulunur. Etkileşime girdikten sonra, birleşik sistemi tanımlayan dalga fonksiyonu |𝜓𝐶𝑦𝑏𝑜𝑟𝑔〉, 𝑁×𝑀 boyutlu bir Hilbert uzayında bulunur,” diye yazıyor ekip. “Bu yüksek boyutlu durum uzayında oluşan bir süperpozisyonun, deneğin izole beynini tanımlayan daha düşük N boyutlu Hilbert uzayında oluşan bir süperpozisyon durumuna kıyasla denek tarafından daha zengin bir deneyim olarak deneyimleneceğini varsayıyoruz.”
New Scientist’e konuşan Neven, bunun nasıl işleyeceğini detaylandırdı.
“Diyelim ki beynimizde ‘N’ kübit ve harici bir kuantum bilgisayarında ‘M’ kübit var ve harfler belirli sayıda kübite işaret ediyor. Eğer bir kişi beynini bu kuantum bilgisayara dolayabilirse, ‘N+M’ kübitlerini içeren genişletilmiş bir kuantum süperpozisyonu yaratabilir,” diyor Neven. “Şimdi bu genişletilmiş süperpozisyonu çökertmek için gıdıklarsak, bu deneye katılan kişi tarafından daha zengin bir deneyim olarak rapor edilmelidir. Çünkü normal bilinçli deneyimlerinde, deneyimi tanımlamak için genellikle ‘N’ bite ihtiyaç duyarlarken, şimdi bunu tanımlamak için ‘N+M’ bite ihtiyaç duyuyorlar.”
“Ben buna ‘genişleme protokolü’ diyorum, çünkü bilinci uzayda, zamanda ve karmaşıklıkta genişletmemizi sağlayacaktır.”
Neven’e göre, bu koşullarda daha zengin deneyimlerin rapor edilmesi, bilincin bir kuantum fenomeni olduğuna dair kanıt sunacaktır. Her ne kadar güzel bir fikir olsa da, bu test bir kişinin beynindeki aktiviteyi bir kuantum bilgisayarına bağlayabilmeye dayanacaktır ki bu da invaziv bir prosedür olacaktır ve yakın zamanda gerçekleşmeyecektir.
Bunun yanı sıra, bilinç üzerine umut vaat eden ve birçoğu bu tür invaziv prosedürlere dayanmayan birçok başka fikir de var. Ekibin de belirttiği gibi, ksenon gibi inert gazlar ve bunların bilinç üzerindeki etkileri üzerine yapılacak araştırmalar bu arada daha verimli olabilir.
Kaynak: https://www.iflscience.com
Kuantum Dolanıklık ve Bilinç: Nöronlar Arasındaki Gizemli Bağlantı