Creierul tău ar putea fi un computer cuantic deghizat… și asta nu e tot

Comparația dintre creierul uman și un computer a devenit un clișeu. Dar ce s-ar întâmpla dacă această analogie nu ar fi doar corectă… ci și subestimată? Asta sugerează o ipoteză îndrăzneață publicată recent de fizicianul teoretician Philip Kurian. Conform lucrării sale, publicată în The Journal of Physical Chemistry B, ființele vii – și în special creierul uman – ar putea exploata fenomenele cuantice, depășind astfel toate limitele considerate insurmontabile în ceea ce privește procesarea informațiilor biologice.

Până acum, estimările capacităților de calcul ale creierului se bazau în principal pe funcționarea neuronilor și a sinapselor. Se estima că creierul uman efectuează în jur de 10¹⁶ operații pe secundă – o putere deja impresionantă, comparabilă cu cea a unor supercomputere. Însă Kurian susține că această estimare omite complet un aspect ascuns al biologiei: fenomenele cuantice invizibile cu ochiul liber, care ar putea juca un rol central în procesarea informațiilor celulare. Dacă presupunerile sale sunt corecte, acest lucru ar crește puterea de calcul a creierului de miliarde de ori.

Problema este că fizica cuantică este notoriu de fragilă. Calculatoarele cuantice pe care le construim astăzi trebuie răcite la temperaturi apropiate de zero absolut pentru a evita perturbarea proceselor de procesare a qubiților. A priori, mediul cald, umed și haotic al unui organism viu pare, așadar, incompatibil cu fenomenele cuantice stabile. Totuși, Kurian și alți cercetători sugerează de câțiva ani că există structuri biologice capabile să mențină stări cuantice, chiar și la temperatura camerei. Printre acestea: microtubuli (componente ale citoscheletului celular), neuroni și anumite rețele proteice complexe, inclusiv triptofanul, un aminoacid care joacă aici rolul unei „fibre optice cuantice”. Conform acestei idei, triptofanul ar putea transmite semnale luminoase ultra-rapide, în câteva picosecunde, permițând o procesare a informațiilor mult mai rapidă decât cea cunoscută anterior în celulele vii.

Unul dintre cele mai interesante aspecte ale acestei ipoteze este că nu se aplică doar organismelor cu creier. Dacă triptofanul sau alte structuri similare permit procesarea cuantică a informațiilor, celulele fără neuroni ar putea, de asemenea, să utilizeze aceste fenomene, extinzând drastic concepția noastră despre ce poate fi inteligența sau cunoașterea în lumea vie. Cu alte cuvinte: unele forme de viață pe care le considerăm „simple” ar putea manipula informații la o scară și cu o viteză pe care încă nu le înțelegem.

Această nouă viziune asupra vieții nu se limitează la creier. De asemenea, reprezintă o provocare pentru domeniile inteligenței artificiale și calculului cuantic. Dacă celulele vii exploatează deja procesele cuantice într-un mod stabil și eficient, asta înseamnă că natura a reușit ceea ce inginerii umani încă se luptă să realizeze în laboratoarele super-răcite. De asemenea, deschide căi amețitoare asupra originii conștiinței, un subiect încă în mare parte misterios. Unii oameni de știință, o minoritate, dar tenace, cred că conștiința ar putea apărea nu doar din complexitatea neuronală, ci din mecanisme cuantice profunde integrate în însăși materia vie.

Desigur, această ipoteză rămâne extrem de speculativă. Multe teorii care leagă biologia de fizica cuantică s-au prăbușit sub greutatea dovezilor experimentale sau a lipsei acestora. Kurian însuși recunoaște că munca sa va trebui testată și replicată riguros înainte de a fi acceptată în corpusul științific. Un lucru este însă cert: ceea ce consideram limitele biologiei ar putea fi foarte bine revizuit în sus. Și dacă acceptăm că viața, în formele sale cele mai umede și haotice, este capabilă de calcule cuantice… atunci poate că nu am văzut încă nimic.

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România