Czy przed nami biokomputer kwantowy?

Teraz, gdy znamy narzędzia bio / molekularne, które pozwalają organizmom żywym radzić sobie z obliczeniami kwantowymi, np. Fantazyjne białka, które pozwalają ptakom radzić sobie z kwantową spójnością (np . Igła kwantowa ptasiego kompasu magnetycznego lub lokalizacja podwójnego stożka i wzór sezonowej ekspresji Sugeruj Rola w magnetorecepcji dla europejskiego Robin Cryptochrome 4 ) Zastanawiam się:

• Czy te narzędzia już rozwiązują problemy, które masz (badacze obliczeń kwantowych)?
• Czy jest jakiś konkretny problem, który te narzędzia „muszą” rozwiązać w jakiś sposób, z którym zmagasz się w swoich laboratoriach?
• Czy możemy ich użyć (choć będzie to oznaczało zmianę paradygmatu w kierunku biotechnologii)?

„Czy przed nami biochemia kwantowa?”

Poczyniono pewne prace na biocomputing , informatyce kwantowej , chemii wirowania i magnetochemical reakcji.

Skorelowane pary rodników - pary przejściowych rodników wytworzonych jednocześnie, tak że 2 spiny elektronów, po jednym na każdym rodniku, są skorelowane - na fotoaktywnych białkach magnetorecepcyjnych, takich jak kryptochromy , nie stanowi obliczenia kwantowego.

Patrz: „ Magnetorecepcja zależna od światła u ptaków: analiza zachowania w czerwonym świetle po wstępnej ekspozycji na czerwone światło ” W. Wiltschko, Gesson, Noll i R. Wiltschko w Journal of Experimental Biology, 2004.

Zobacz artykuł „ Oparte na wizji magnetorecepcja zwierząt ” na stronie QuantBioLab, grupa badawcza Quantum Biology and Computational Physics, University of Southern Denmark (SDU):

Rycina 6. Przedstawiono tutaj półklasyczny opis wpływu pola magnetycznego na pary rodnikowe między FADH i tryptofanem w kryptochromie. Niesparowane spiny elektronowe (S i S ) precesują o lokalnym polu magnetycznym wytwarzanym przez dodanie zewnętrznego pola magnetycznego z udziałem I i I2 B 1 2$_1$$_2$$B$$_1$$_2$od spinów nuklearnych dwóch rodników. Precesja spinu w sposób ciągły zmienia względną orientację spinu, powodując interkonwersję singleta (przeciwrównoległą) w triplecie (równoległą), która leży u podstaw efektu pola magnetycznego. Transfer elektronów z tryptofanu do FADH tłumi stan aktywny kryptochromu. Jednak ten transfer zwrotny może mieć miejsce tylko wtedy, gdy spin elektronu znajduje się w stanie singletowym, a ta zależność spinowa pozwala zewnętrznemu polu magnetycznemu wpływać na aktywację kryptochromu.$B$

Ryc. 7. Schematyczna ilustracja oka z lotu ptaka i jego ważnych elementów. Siatkówka (a) przekształca obrazy z układu optycznego oka w sygnały elektryczne wysyłane wzdłuż komórek zwoju, tworząc nerw wzrokowy do mózgu. (b) Powiększony segment siatkówki pokazano schematycznie. (c) Siatkówka składa się z kilku warstw komórek. Główne sygnały powstające w zewnętrznych segmentach pręta i stożka są przekazywane do komórek poziomych, dwubiegunowych, amakryny i komórek zwojowych. (d) Pierwotny sygnał fototransdukcji jest generowany w białku receptorowym rodopsynie pokazanym schematycznie przy znacznie zmniejszonej gęstości. Błony zawierające rodopsynę tworzą dyski o grubości ~ 20 nm, oddalone od siebie o ~ 15–20 nm.

Z matematycznego punktu widzenia kompas oparty na widzeniu charakteryzuje się funkcją filtra, która modeluje modulację sygnału wzrokowego za pośrednictwem pola magnetycznego zarejestrowaną na siatkówce ptaka (patrz ryc. 8).

Ryc. 8. Widok panoramiczny we Frankfurcie nad Menem w Niemczech. Zdjęcie pokazuje perspektywę krajobrazową zarejestrowaną z lotu ptaka na wysokości 200 m nad ziemią ze wskazanymi głównymi kierunkami. Pole widzenia jest modyfikowane za pomocą funkcji filtra magnetycznego; wzory są pokazane dla ptaka oglądającego osiem głównych kierunków (N, NE, E, SE, S, SW, W i NW). Kąt nachylenia pola geomagnetycznego wynosi 66 °, co jest wartością charakterystyczną dla regionu.

Utworzono komputer biomechaniczny. Bio4Comp, finansowany ze środków UE projekt badawczy, stworzył maszyny biomolekularne, każda o wielkości zaledwie kilku miliardowych metra (nanometrów). Układy motoryny aktyna-miozyna i mikrotubule-kinezyna mogą rozwiązywać problemy, poruszając się po sieci kanałów nanofabrykowanych zaprojektowanych do reprezentowania algorytmu matematycznego; podejście, które nazwaliśmy „biokomputacją opartą na sieci”. Ilekroć biomolekuły docierają do złącza w sieci, albo dodają liczbę do sumy, którą obliczają, albo pomijają. W ten sposób każda biomolekuła działa jak mały komputer z procesorem i pamięcią. Podczas gdy pojedyncza biomolekuła jest znacznie wolniejsza niż obecny komputer, samoorganizuje się, dzięki czemu można ją stosować w dużych ilościach, szybko zwiększając moc obliczeniową. Przykład tego, jak to działa, pokazano w filmie na ich stronie internetowej.

• Czy te narzędzia już rozwiązują problemy, które masz (badacze obliczeń kwantowych)?

• Czy jest jakiś konkretny problem, który te narzędzia „muszą” rozwiązać w jakiś sposób, z którym zmagasz się w swoich laboratoriach?

• Czy możemy ich użyć (choć będzie to oznaczało zmianę paradygmatu w kierunku biotechnologii)?

„Pierwszym krokiem w rozwiązywaniu problemów matematycznych w biokomputacji opartej na sieci jest zakodowanie problemu do formatu sieciowego, aby silniki molekularne badające sieć mogły rozwiązać problem. Znaleźliśmy już kodowanie sieciowe dla kilku problemów kompletnych NP, które są szczególnie trudne do rozwiązania z komputerami elektronicznymi. Na przykład zakodowaliśmy sumę podzbioru, dokładną ochronę, logiczną satysfakcję i podróżnego sprzedawcę .

W ramach projektu Bio4Comp skupimy się na optymalizacji tych kodowań, aby można je było skutecznie rozwiązać za pomocą czynników biologicznych i łatwiej skalować. Analogicznie do zoptymalizowanych algorytmów komputerowych zoptymalizowane sieci mogą znacznie zmniejszyć moc obliczeniową (a tym samym liczbę białek motorycznych) potrzebną do znalezienia właściwego rozwiązania. ”- Źródło: Bio4Comp Research .

Innym interesującym artykułem, który popiera moją odpowiedź, że pary rodników nie stanowią komputera kwantowego, ale jest jedynie kwantową reakcją biochemiczną demonstrującą chemię spinową, jest „ Sonda kwantowa i projekt kompasu chemicznego z nanostrukturami magnetycznymi ” autorstwa Jianminga Cai (2018).

Wprowadzenie. - Ostatnio wzrosło zainteresowanie biologią kwantową, a mianowicie badaniem efektów kwantowych w układach chemicznych i biologicznych, np. Lekkim systemie pozyskiwania, ptasim kompasie i węchu. Główną motywacją jest zrozumienie, w jaki sposób można wykorzystać spójność kwantową (splątanie) do realizacji funkcji biologicznych. Jako kluczowy krok w tym kierunku pożądane jest znalezienie narzędzi, które mogą wykrywać efekty kwantowe w warunkach otoczenia. Ostatecznym celem praktycznego zainteresowania badaniem biologii kwantowej jest uczenie się od natury i projektowanie wysoce wydajnych urządzeń, które mogą naśladować systemy biologiczne w celu wykonania ważnych zadań, np. Gromadzenia energii słonecznej i wykrywania słabego pola magnetycznego.

Jako przykład biologii kwantowej mechanizm par rodnikowych jest intrygującą hipotezą wyjaśniającą zdolność niektórych gatunków do reagowania na słabe pola magnetyczne, np. Ptaki, muszki owocowe i rośliny. Kompas magnetochemiczny może znaleźć zastosowanie w zdalnej magnetometrii, w mapowaniu magnetycznym mikroskopijnych lub skomplikowanych topograficznie materiałów oraz w obrazowaniu za pomocą mediów rozpraszających. Wykazano, że syntetyczny kompas donor-most-akceptor złożony z połączonego karotenoidu (C), porfiryny (P) i fulerenu (F) może działać w niskiej temperaturze (193 K). Zaskakujące jest to, że taka cząsteczka triady jest jedynym znanym przykładem, który został eksperymentalnie wykazany jako wrażliwy na pole geomagnetyczne (jeszcze nie w temperaturze pokojowej).

...

Streszczenie. - Wykazaliśmy, że pole gradientu może prowadzić do znacznego zwiększenia wydajności kompasu chemicznego. Pole gradientu stanowi również potężne narzędzie do badania dynamiki kwantowej reakcji par rodników w chemii spinów . W szczególności może rozróżnić, czy początkowy stan pary rodnikowej jest w stanie splątanego singletu, czy w klasycznie skorelowanym stanie, nawet w scenariuszach, w których takiego celu nie można było osiągnąć wcześniej. Zjawiska te utrzymują się po dodaniu częściowego uśrednienia orientacyjnego i dodaniu realistycznego szumu magnetycznego. Przewidywane efekty mogą być wykrywalne w kompasie systemu hybrydowego złożonym z magnetycznych nanocząstek i par rodników w zorientowanym ciekłokrystalicznym gospodarzu. Nasza praca oferuje prostą metodę zaprojektowania / symulacji inspirowanego biologicznie czujnika słabego pola magnetycznego opartego na mechanizmie pary rodnikowej o wysokiej czułości, który może działać w temperaturze pokojowej.

Wiele napisano o biologii kwantowej . Nieco starą - a jednak solidną - jest Phillip Ball, The Dawn of Quantum Biology (Nature 2011, 474, 271-274). Na razie nie sprawdzajmy tego i skupmy się na swoich pytaniach.

Na pierwsze pytanie: ( czy to rozwiązuje nasze problemy? )

System (lub proces) opisany przez Biologię Kwantową jest nietrywialnie mechaniką kwantową , a zatem interesujący, ale o ile wiem, nie jest to również wiele kubitów , więc nie do końca o co chodzi w obliczeniach kwantowych. W szczególności: obecnie znane kwantowe procesy biologiczne nie wykazują skalowalności i nie przedstawiają bramek logiki kwantowej (lub nie w sposób, w jaki je rozumiemy przynajmniej), a tym bardziej algorytmów kwantowych. Tak więc, w odpowiedzi, jest to głównie nie: te narzędzia nie rozwiązują naszych problemów.

Na drugie pytanie: ( czy rozwiązuje konkretny problem, z którym się zmagamy? )

Wiarygodna spójność kwantowa na ciele stałym, w złożonych układach strukturalnych i w wysokiej temperaturze, jest czymś, co wszyscy chcielibyśmy rozwiązać, i przynajmniej do pewnego stopnia o to właśnie chodzi w biologii kwantowej. Tak więc, o ile obecnie rozumie się tę dziedzinę, jest to rzeczywiście szczególny problem, nad którym pracują ludzie w laboratoriach i który wydaje się rozwiązany w biologii (ponieważ cząsteczki są złożonymi nanostrukturami). Ilekroć jesteśmy w stanie w naszych laboratoriach niezawodnie osiągnąć spójność kwantową w stanie stałym, w złożonych układach strukturalnych i w wysokiej temperaturze, skaczemy znacznie bliżej użyteczności i taniości. Tak więc, odpowiedź brzmi „tak”.

Na trzecie pytanie: ( czy moglibyśmy wykorzystać biomolekuły jako sprzęt kwantowy? )

Co najmniej, nie są jeszcze w głównej lidze. Nawet jako optymistyczna spekulacja powiedziałbym, że w najbliższym czasie nie będą konkurować z dużymi graczami , ale wierzę, że w miarę postępu badań nad origami DNA (i powiązanymi strategiami) w biologii molekularnej i biologii syntetycznej, w niektórych punktowe kubitowe cząsteczki będą odgrywać rolę w podzbiorze molekularnych kubitów spinowych. W szczególności kluczem do trafności byłoby połączenie (pozornie udowodnionej) spójności w nietypowych warunkach (ciepło, mokro) z niezrównaną zdolnością biomolekuł do niezwykle złożonej samoorganizacji w struktury funkcjonalne. Ponieważ (spójne, zorganizowane) kubitowe spiny molekularne są moim obszarem badań, pozwólcie, że połączę się z kilkoma odpowiednimi artykułami. Po pierwsze, pierwsza reakcja na pierwszą cząsteczkę magnetyczną, która była konkurencyjna pod względem koherencji ze zwykłymi kandydatami na ciało stałe, a tym samym, w jaki sposób cząsteczki magnetyczne wracają do wyścigu w kierunku komputera kwantowego . A także ta propozycja (ujawnienie: jestem autorem) na temat arXivu, dlaczego i jak można wykorzystać peptydy jako wszechstronne rusztowania do obliczeń kwantowych .

Odbyło się wiele dyskusji naukowych na temat dowodów efektów kwantowych w biologii z powodu trudności w odtwarzaniu dowodów naukowych. Niektórzy znaleźli dowody na spójność kwantową, podczas gdy inni twierdzili, że tak nie jest. (Ball, 2018).

Najnowsze badanie (w Nature Chemistry, maj 2018 r. ) Znalazło dowody na istnienie specyficznego sygnału oscylacyjnego wskazującego na superpozycjonowanie. Naukowcy odkryli efekty kwantowe, które trwały dokładnie zgodnie z oczekiwaniami na podstawie teorii i udowodnili, że należą one do energii nałożonej na dwie cząsteczki jednocześnie. Doprowadziło to do wniosku, że systemy biologiczne wykazują takie same efekty kwantowe jak systemy niebiologiczne.

Efekty te zaobserwowano w centrum reakcji bakterii Fenna-Matthews-Olsen - Chlorobium Tepidum (Borroso-Flores, 2017).

Badania dowodzą, że wymiary i skala czasowa procesów fotosyntetycznego transferu energii zbliżają je do granicy kwantowej / klasycznej. Istnieją różne wyjaśnienia tego, ale wydają się wskazywać, że energetycznie hałaśliwy limit kwantowy / klasyczny jest idealny do sterowania przenoszeniem energii wzbudzenia. Keren 2018.

Biologia kwantowa jako półprzewodniki biologiczne

Taka dynamika w biologii opiera się na chemii spinów (parach rodnikowych) i stwierdzono, że „niektóre półprzewodniki organiczne (OLED) wykazują magnetoelektroluminescencję lub magnetoprzewodzenie, których mechanizm dzieli zasadniczo identyczną fizykę z parami rodników w biologii”

 PJ Hore (2016).

Terminy „singlety spinowe” i „trojaczki” są używane w spintronice (w badaniu półprzewodników), a termin pary rodnikowe (w tym spinacze singletowe lub trojaczki) są używane do omawiania chemii spinów w biologii. Ale wszystkie terminy opisują te same zjawiska (tylko w różnych sferach dyscyplinarnych). Ostatnio pojawiły się interdyscyplinarne wezwania do integracji chemii spinów i spintroniki w uznaniu tego J Matysika (2017).

Biologiczne półprzewodniki, które zostały już zidentyfikowane przez naukowców, obejmują melaninę i peptydy, a peptydy są obecnie badane jako rusztowania do obliczeń kwantowych.

UltriaFast transfer elektronów i przechowywanie informacji o spinach elektronicznych w spinach jądrowych

Podczas fotosyntezy rośliny wykorzystują koherencję elektronową do ultraszybkiego transferu energii i elektronów i wybrały określone wibracje, aby utrzymać te koherencje. W ten sposób fotosyntetyczny transfer energii i rozdział ładunku osiągnęły niesamowitą wydajność. Jednocześnie te same interakcje są wykorzystywane do ochrony systemu przed niepożądanymi produktami ubocznymi zbierania światła i oddzielania ładunku przy wysokich natężeniach światła

Rienk van Grondelle.

Podczas rozdziału ładunku w centrach reakcji fotosyntetycznych stany trypletowe mogą reagować z tlenem cząsteczkowym, generując niszczący tlen singletowy. Zaobserwowano, że plon produktu w postaci trojaczki u bakterii i roślin jest zmniejszony przez słabe pola magnetyczne. Sugeruje się, że efekt ten jest spowodowany fotochemicznie indukowaną dynamiczną polaryzacją jądrową w stanie stałym (foto-CIDNP), która jest skuteczną metodą tworzenia nierównowagowej polaryzacji spinów jądrowych za pomocą reakcji chemicznych, które mają pary rodnikowe jako związki pośrednie ( Adriana Marais 2015). W ramach biologii taki jak mechanizm mógłby zwiększyć odporność na stres oksydacyjny.

Zauważono, że wydaje się, że istnieje związek między warunkami występowania foto-CIDNP w centrach reakcji a warunkami niezrównanego skutecznego indukowanego światłem transferu elektronów w centrach reakcji. J Matysik 2009,  IF Cespedes-Camacho i J Matysik 2014. 

Efekt CIDNP zaobserwowano w centrum reakcji Fenna-Matthews-Olsen (Roy i in. 2006).

Efekt CIDNP zaobserwowano również w dinukleotydu flawinowo-adeninowym (FAD) ( Stob 1989) .

FAD bierze udział w efektach kwantowych teoretycznych w kryptochromie i innych biologicznych reakcjach redoks. Powszechnie akceptowaną teorią jest to, że podczas reakcji na pola magnetyczne, foto-wzbudzenie niekowalencyjnie związanego kofaktora dinukleotydu adeninowego flawiny (FAD) w kryptochromie prowadzi do tworzenia par rodnikowych poprzez sekwencyjne przenoszenie elektronów wzdłuż „triady tryptofanu”, łańcuch trzech konserwowanych reszt tryptofanu w obrębie białka. Proces ten redukuje stan wzbudzonego światłem FAD do anionowego rodnika. W ten sam sposób, w jaki foto-CIDNP MAS NMR dostarczył szczegółowych informacji na temat fotosyntetycznego transportu elektronów w centrach reakcji, przewiduje się go w różnych zastosowaniach w badaniach mechanistycznych innych fotoaktywnych białek.

„do tej pory nie zaobserwowano żadnego zjawiska CIDNP w spintronice, chociaż wspomniano o możliwości uzyskania takich efektów„ Jeśli okaże się, że rezonans spinu jądrowego ma wpływ na zależny od spinu transport elektronów ze względu na interakcję nadsubtelną, ostatecznie odwrotnie proces może stać się możliwy: przechowywanie informacji o spinach elektronicznych w spinach jądrowych. ”

 J Matysik (2017).

Rozszerzenie Anin Post powyżej (nie mogłem ponownie zalogować się na to konto, więc załóż nowe)

Granice biologii kwantowej jako biologiczne podejście do półprzewodników

Biologia kwantowa nie może po prostu rozwiązać praktycznych problemów związanych z obliczeniami kwantowymi w ich obecnej formie - ponieważ biologia nie jest po prostu formą półprzewodnika lub komputera kwantowego.

Pragnę zauważyć, że czołowi uczeni, tacy jak PJ Hore (cytowany powyżej) pracujący nad mechanizmem pary rodnikowej w biologii, od samego początku byli silnie związani z badaniami NMR. Ci uczeni mogą być świadomi zarówno korzyści, jak i pułapek pracy interdyscyplinarnej. Jednym z głównych zagrożeń związanych z badaniami akademickimi jest to, że rysując podobieństwa między dyscyplinami, możemy ignorować różnice. Jest mało prawdopodobne, aby złożone adaptacyjne systemy biologiczne po prostu pasowały do ​​istniejących pojęć w dziedzinie informatyki lub fizyki. Wymaga to od badaczy zbadania tego zjawiska jako czegoś nieznanego i mającego wiele możliwości - niektóre z nich mogą podważyć wszelkie uprzedzenia, które już mają.

Na przykład skupienie się na samym mechanizmie par rodników w badaniach wydajności kwantowej (w ramach procesów biologicznych) będzie miało ograniczone zastosowanie bez zrozumienia ich szerszego kontekstu.

Zrozumienie kontekstu

Istnieją badania potwierdzające interakcję kryptochromu z redoks i biologicznymi mechanizmami pomiaru czasu w modelach myszy (Harino i in., 2017 ). I szerzej, istnieje coraz większa literatura na temat interakcji rytmów redoks i okołodobowych (w tym poprzez okołodobowe bramkowanie) w wielu roślinach ( Guadagno i in., 2018) i gatunkach zwierząt.

Ostatnie prace badały okołodobowe rytmy generacji reaktywnych gatunków tlenu (ROS) i enzymów wymiatających ROS oraz rytmy okołodobowe fotosyntezy wytwarzającej ROS. Zasugerowano, że

„biorąc pod uwagę, że zmiany w szybkości fotosyntezy prowadzą do zmian w wytwarzaniu tlenu singletowego, okołodobowa regulacja fotosyntezy może prowadzić do rytmów wytwarzania tlenu singletowego”. ( Simon i in., 2019 ).

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o rytmach okołodobowych, proponuję sprawdzić pracę Alfreda Goldbetersa.

Biologia nie dzieli wszystkiego na poszczególne składniki

Działanie takich mechanizmów czasowych ma wpływ na wydajność kwantową [ Garzia-Plazaola i in., 2017 ; Schubert i in., 2004 ) w zakresie biologii. Sorek i Levy (2012) badali również związki z kompensacją temperatury.

Wszystkie znane zegary dobowe mają okres endogenny, który jest wyjątkowo niewrażliwy na temperaturę ( Kidd i in., 2015 )

Na podstawie powyższych badań wydaje się również, że biologia może traktować sygnalizację świetlną i temperaturową raczej jako zintegrowaną niż oddzielną ( Franklin i in., 2014) .

I nie chodzi tylko o reakcję na pola magnetyczne lub światło. Gen płaczu zmienia fototransdukcję światła niebieskiego (<420 nm), która wpływa na zegary biologiczne, orientację przestrzenną i taksówki względem grawitacji, pól magnetycznych, promieniowania słonecznego, księżycowego i niebieskiego u kilku gatunków ( Clayton, 2016)

Możliwa rola dla blizn kwantowych

Powiązania między okresowymi orbitami i kwantem zostały dokonane podczas blizn kwantowych - w których układom nie dochodzi do termizacji. Może to wyjaśniać, dlaczego równania, które można zastosować do modelowania struktur dyssypatywnych, które zostały użyte do modelowania oscylacji biologicznych ( Alfred Goldbeter ), można również zastosować do innych pól. Na przykład równanie FKPP można wykorzystać do modelowania struktur rozpraszających powstających w wyniku dyfuzji reakcji (propagacja niestabilnych nieliniowych frontów falowych / dynamiki populacji), ale także kwantowej chromodynamiki ( Mueller i Munier, 2014 ) oraz prędkości, z jaką fronty magnetyczne rozmnażają się w turbulentnym płynie elektrycznie przewodzącym. Przybliżenie dyfuzyjne dla transportu dopuszcza nieskończoną prędkość propagacji(Fedotov i in.).

Kod generacyjny?

Możesz zastanowić się, w jaki sposób kwantowe systemy biologiczne mogą być powiązane z kodem. T on foton jest proponowana zasobem obliczeń kwantowych i komunikacji.

Fotony reprezentują naturalne latające nośne kubity do komunikacji kwantowej, a obecność światłowodowych włókien telekomunikacyjnych sprawia, że ​​długości fal 1310 nm i 1550 nm są szczególnie odpowiednie do dystrybucji na duże odległości. Jednak kubity zakodowane w atomach alkalicznych, które absorbują i emitują przy długościach fal około 800 nm, zostały rozważone do przechowywania i przetwarzania informacji kwantowych ( Tanzili i in., 2005 )

W obrębie biologii istnieje mechanizm znany jako spontaniczna chemiluminescencja (i pod wieloma innymi nazwami, w tym ultrawyskie emisje fotonów i biofotony).

Ogólnie przyjmuje się, że (te) fotony są emitowane (1) w zakresie bliskiego UVA, widzialnego i bliskiego zakresu widma IR od 350 do 1300 nm i (2) przy intensywności emisji fotonu w zakresie od kilku jednostek do kilkuset ( oksydacyjny proces metaboliczny) i kilkaset do kilku tysięcy (proces stresu oksydacyjnego) fotony s-1 cm-2. ( Cifra i Pospíšil, 2014 )

Mechanizm ten znajduje szerokie zastosowanie w biologii (zarówno u roślin, jak i zwierząt) i ma miejsce tam, gdzie podczas procesów stresu oksydacyjnego powstają gatunki wzbudzone elektronicznie ( Cifra i in., 2014 ), które są związane z produkcją ROS ( Pospíšil i in., 2014 ) . Mogą być generowane i pod wpływem różnych bodźców, w tym pól magnetycznych ( Li, 2012 )

Myślenie jest takie

różne procesy molekularne mogą emitować fotony i są one transportowane na powierzchnię komórki za pomocą ekscytonów przenoszących energię. Podobny proces przenosi energię z fotonów przez gigantyczne matryce białkowe podczas fotosyntezy ( MIT Technology Review, 2012 ).

Mechanizm ten został powiązany z systematycznymi zmianami metabolizmu energetycznego nieodłącznie związanymi z cyklem okołodobowym zarówno u zwierząt, jak i roślin ( Footitt i in., 2016 oraz Kobayashi i in., 2009 ). Zauważono również, że wyraźną zaletą tego mechanizmu jest to, że zapewnia on informacje czasoprzestrzenne ( Burgos i in., 2017 )

Zasugerowano, że fosfeny (które mogą być wytwarzane w naszej korze wzrokowej w odpowiedzi na różne bodźce, w tym światło i pola magnetyczne) są wynikiem Ultra Weak Photon Emissions Császár i in., 2015 . Dokładne mechanizmy stojące za tym są wciąż badane, ale mamy różne białka, w tym kryptochrom w naszych własnych siatkówkach ( Foley i in., 2011) . Fosfeny generują szeroki zakres geometrycznych kształtów i kolorów. Mogą one potencjalnie działać jako kod / pamięć .

Co może być wynikiem załamania superpozycjonowania

Jeśli można wygenerować superpozycjonowanie 1 i 0, należy zadać pytanie, jaki jest wynik zawalenia tego.

Metaforą tego może być załamanie się wielu stabilnych złudzeń wizualnych - takich jak sześcian Neckera . Przedstawiają one możliwość wielu obrazów i zostały zbadane jako efekt kwantowy .

Możemy zrzucić takie iluzje, decydując się zwrócić naszą uwagę na konkretną możliwość / obraz. Wybór obrazu, na którym uczestniczymy, jest różny dla poszczególnych osób i takie wybory są preferencjami. Wybranie jednego obrazu nie powoduje zatwierdzenia tego obrazu ponad wszystkimi innymi. To tylko wybór.

W rezultacie otrzymujemy tylko jeden wybór / interpretację spośród wielu możliwości. W związku z tym zastosowanie zarówno pamięci, jak i przewidywania skutkuje interpretacjami lub konstrukcjami (z przewidywaniem opartym głównie na pamięci), a nie poprawną odpowiedzią.

Można wówczas zapobiec zawaleniu się superpozycji poprzez uniknięcie takiego wyboru lub superpozycjonowanie można ustanowić ponownie dzięki nowym możliwościom - na przykład wynikającym ze zmian środowiska.