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Alors que les physiciens s’efforcent de créer des ordinateurs quantiques toujours plus complexes et puissants, de nouvelles recherches suggèrent que notre cerveau exploite un processus similaire.

Cerveau quantique

Dans une nouvelle étude publiée dans le Journal of Physics Communications, une équipe de scientifiques du Trinity College de Dublin suggère que notre encéphale pourrait en fait utiliser le calcul quantique. Si elle est confirmée (ce qui nécessitera des recherches approfondies), une telle découverte pourrait contribuer à expliquer pourquoi, à certains égards, notre cerveau surpasse encore les superordinateurs.

Ces travaux se fondent sur le phénomène d’intrication quantique, impliquant que deux particules deviennent si inextricablement liées que la mesure ou la modification de l’une d’elles affecte instantanément sa partenaire, quelle que soit la distance qui les sépare.

« Nous avons adapté une idée, proposée pour des expériences visant à prouver l’existence de la gravité quantique, selon laquelle vous prenez des systèmes quantiques connus, qui interagissent avec un système inconnu », explique Christian Kerskens, co-auteur de l’étude.
« Si les systèmes connus s’enchevêtrent, alors l’inconnu doit aussi être un système quantique. »

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Dans le cas de cette expérience, les spins des protons du fluide dans nos cerveaux ont servi de « système connu ». Kerskens et son équipe ont ensuite utilisé un type particulier d’imagerie IRM pour détecter si l’un des spins des protons était enchevêtré au niveau quantique. Curieusement, ceux-ci ont fini par identifier un type spécifique de signal électrique cérébral connu sous le nom de « potentiels évoqués par les battements de cœur », n’étant normalement pas détectable par IRM.

Pensées enchevêtrées

« L’intrication quantique des spins des protons dans le cerveau nous a permis de détecter ces potentiels », explique Kerskens. « S’il s’agit de la seule explication possible, cela signifierait que les processus cérébraux ont dû interagir avec les spins nucléaires, ce qui a permis leur intrication. Par conséquent, nous pouvons en déduire que ces fonctions cérébrales doivent être quantiques. »

S’il s’agit d’une possibilité intrigante, il reste encore beaucoup à prouver. L’étude s’appuie sur des propositions relativement récentes dans le domaine de la gravité quantique et, comme l’admettent ses auteurs, leurs efforts ont été largement entrepris dans la perspective de la physique quantique.

En d’autres termes : compte tenu de la complexité du cerveau, un effort multidisciplinaire substantiel se révèlera indispensable pour démontrer cette théorie.

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