인간의 뇌는 양자계산을 하고 있다

뇌를 특수한 방법으로 스캔하는 연구에서 사람의 뇌가 양자적인 기능을 가지고 있다는 내용의 연구결과를 발표했습니다. 이 발견은 사람의 뇌가 일부 분야에서 여전히 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘는 능력을 가지고 있는지에 대한 규명으로 이어질 것으로 기대됩니다.

Experimental indications of non-classical brain functions - IOPscience
https://doi.org/10.1088/2399-6528/ac94be

Experimental indications of non-classical brain functions - IOPscience

Our brains use quantum computation - News & Events | Trinity College Dublin
https://www.tcd.ie/news_events/top-stories/featured/our-brains-use-quantum-computation/

이번 발견은 중력을 양자역학의 관점에서 규명하는 양자중력의 연구로부터 착상을 얻어 더블린대학 트리니티칼리지 신경과학연구소의 연구자인 Christian Kerskens 씨와 David López Pérez씨 연구팀은 양자중력의 존재를 증명하기 위한 고안된 아이디어로 인간의 뇌의 작용을 조사함으로써 사람의 뇌가 양자계산을 수행하고 있다는 사실을 발견했습니다.

Kerskens 씨는 연구내용에 대해 “우리는 양자중력의 존재를 증명하는 실험을 위해 개발된 아이디어를 적용했습니다. 기존에 알려진 시스템과 미지의 시스템이 양자적인 얽힘을 일으킨다면 미지의 시스템도 양자적이어야 하는데 이를 통해 미지의 시스템을 측정하는 난제에 도전할 수 있다”고 설명합니다.

연구팀은 이번 실험에서 '기존에 알려진 시스템'으로서 뇌의 수분의 양성자 스핀을 사용했고 얽힘 스핀을 검출하기 위해 고안된 특수한 방법으로 자기공명화상장치(MRI)를 이용해 측정했습니다. 그 결과 뇌파의 신호의 일종인 '심박유발 전위'를 닮은 MRI 신호를 포착하는데 성공했다고 합니다.

이러한 신호는 통상의 MRI로는 측정할 수 없기 때문에 연구팀은 사람의 뇌내의 양성자 스핀이 얽힘을 일으키고 있기 때문에 이번 발견이 가능했다고 추정하고 있습니다.

이 발견의 포인트는 단순히 뇌에서 양자적인 신호가 확인되었을 뿐 아니라 그것이 단기기억과 같은 능력이나 사람의 의식과 같은 뇌의 기능에도 관련되어 있었다는 점입니다. Kerskens 씨는 “이 양자과정이 우리의 인지적, 의식적인 뇌 기능의 중요한 부분일 수 있다”고 보았습니다.

'슈레딩거의 고양이'로 유명한 물리학자인 에르빈 슈뢰딩거가 '생명이란 무엇인가'를 주제로 강의를 한 유명한 장소에서 이루어진 이번 실험은 예측불허의 사태에서의 대응이나 의 결정, 과학자들은 새로운 것을 배우는 사람의 뇌가 최신 슈퍼컴퓨터를 능가하는 능력을 발휘하는 이유를 설명할 수 있게 될 것으로 기대를 받고 있습니다.