Quantum Biocomputing önümüzde mi?

Artık canlı organizmaların kuantum hesaplamaları ile başa çıkmasına izin veren biyo / moleküler araçları bildiğimize göre, örneğin kuşların kuantum tutarlılığını idare etmesine izin veren fantezi proteinler (örn . Kuş manyetik pusulanın kuantum iğnesi veya Çift Koni Lokalizasyonu ve Mevsimsel İfade Modeli Avrupa Robin Cryptochrome 4 için Magnetoreception'daki rolü ) Acaba:

• Bu araçlar zaten (kuantum hesaplama araştırmacıları) sahip olduğunuz sorunları çözüyor mu?
• Bu araçların laboratuvarlarınızda mücadele ettiğiniz bir şekilde çözmesi gereken özel bir sorun var mı?
• Bunları kullanabilir miyiz (bu biyoteknolojiye yönelik bir paradigma değişimi anlamına gelse de)?

"Quantum Biocomputing önümüzde mi?"

Biyo hesaplama , kuantum hesaplama , spin kimyası ve manyetokimyasal reaksiyonlar üzerinde bazı çalışmalar yapılmıştır .

İlişkili radikal çiftler - aynı anda oluşturulan geçici radikal çiftleri, böylece her bir radikalde bir tane olmak üzere 2 elektron spini birbiriyle ilişkilendirilir - Cryptochromes gibi fotoaktif manyetik dirençli proteinler üzerinde kuantum hesaplaması oluşturmaz.

Bakınız: Deneysel Biyoloji Dergisi, 2004'te W. Wiltschko, Gesson, Noll ve R. Wiltschko tarafından "Kuşlarda ışığa bağlı magnetorepeption: kırmızı ışığa maruz kalmadan önce kırmızı ışık altında davranışın analizi ".

QuantBioLab web sitesi, Kuantum Biyolojisi ve Hesaplamalı Fizik araştırma grubu, Güney Danimarka Üniversitesi (SDU) başlıklı " Vizyon tabanlı hayvan magnetorepeption " makalesine bakın :

$_1$$_2$$B$$_1$$_2$$B$

Şekil 7. Bir kuşun gözünün ve önemli bileşenlerinin şematik gösterimi. Retina (a), gözün optik sisteminden görüntüleri, optik siniri beyne oluşturan ganglion hücreleri boyunca gönderilen elektrik sinyallerine dönüştürür. (b) Büyütülmüş bir retina segmenti şematik olarak gösterilir. (c) Retina birkaç hücre katmanından oluşur. Çubuk ve koni dış segmentlerinde ortaya çıkan birincil sinyaller yatay, bipolar, amacrine ve gangliyon hücrelerine geçirilir. (d) Birincil fototransdüksiyon sinyali şematik olarak çok düşük bir yoğunlukta gösterilen reseptör protein rhodopsininde üretilir. Rodopsin içeren membranlar birbirinden ~ 15-20 nm kalınlığında, ~ 20 nm kalınlığa sahip diskler oluşturur.

Matematiksel olarak, kuşlarda görme temelli pusula, kuşun retinasına kaydedilen manyetik alan aracılı görsel sinyal modülasyonunu modelleyen bir filtre fonksiyonu ile karakterize edilir (bkz. Şekil 8).

Şekil 8. Frankfurt am Main, Almanya'nın panoramik görünümü. Görüntü, belirtilen kardinal yönlerle yerden 200 m yükseklikte bir kuş uçuş yüksekliğinden kaydedilen manzara perspektifini göstermektedir. Görme alanı manyetik filtre fonksiyonu ile değiştirilir; desenler sekiz kardinal yöne (N, NE, E, SE, S, SW, W ve NW) bakan bir kuş için gösterilmiştir. Jeomanyetik alan eğim açısı 66 ° 'dir ve bölge için karakteristik bir değerdir.

Biyo mekanik bir bilgisayar yaratıldı. Bio4CompAB tarafından finanse edilen bir araştırma projesi, her birinin sadece birkaç milyarda biri (nanometre) büyüklüğünde biyomoleküler makineler yarattı. Aktin-miyozin ve mikrotübül-kinesin motilite sistemleri, bir matematiksel algoritmayı temsil etmek üzere tasarlanmış nanofabrik kanallardan geçerek problemleri çözebilir; "ağ tabanlı biyo hesaplama" adını verdiğimiz bir yaklaşım. Biyomoleküller ağdaki bir kavşağa ulaştıklarında, hesapladıkları toplama bir sayı ekler veya dışarıda bırakırlar. Bu şekilde, her biyomolekül işlemci ve hafızaya sahip küçük bir bilgisayar gibi davranır. Bireysel bir biyomolekül, mevcut bir bilgisayardan çok daha yavaş olsa da, kendi kendine toplanırlar, böylece çok sayıda kullanılabilirler ve bilgisayar güçlerini hızla toplarlar. Bunun nasıl çalıştığına dair bir örnek, web sitelerindeki videoda gösterilmektedir.

• Bu araçlar zaten (kuantum hesaplama araştırmacıları) sahip olduğunuz sorunları çözüyor mu?

• Bu araçların laboratuvarlarınızda mücadele ettiğiniz bir şekilde çözmesi gereken özel bir sorun var mı?

• Bunları kullanabilir miyiz (bu biyoteknolojiye yönelik bir paradigma değişimi anlamına gelse de)?

"Ağ tabanlı biyo hesaplama ile matematiksel problemleri çözmenin ilk adımı, problemi ağ formatına kodlamaktır, böylece ağı keşfeden moleküler motorlar problemi çözebilir. Özellikle çok zor olan birkaç NP-komple problem için ağ kodlamaları bulduk. Örneğin, alt küme toplamını, tam kapağı, boole doyumunu ve seyahat eden satıcıyı kodladık .

Bio4Comp projesi içinde biyolojik kodlarla verimli bir şekilde çözülebilmeleri ve daha kolay ölçeklenebilmeleri için bu kodlamaları optimize etmeye odaklanacağız. Optimize edilmiş bilgisayar algoritmalarına benzer şekilde, optimize edilmiş ağlar, doğru çözümü bulmak için gereken bilgi işlem gücünü (ve dolayısıyla motor protein sayısını) büyük ölçüde azaltabilir. "- Kaynak: Bio4Comp Research .

Radikal çiftlerin bir kuantum bilgisayarı oluşturmadığı, ancak sadece spin kimyasını gösteren bir kuantum biyokimyasal reaksiyon olduğu cevabımı destekleyen bir başka ilginç makale, Jianming Cai (2018) tarafından " Kuantum probu ve manyetik nanoyapılı kimyasal bir pusula için tasarım " dır .

Giriş. - Son zamanlarda, hafif hasat sistemi, kuş pusulası ve koku alma duygusu gibi kimyasal ve biyolojik sistemlerde kuantum etkilerini araştırmak için kuantum biyolojisine artan bir ilgi vardır. Temel motivasyon biyolojik fonksiyonların yerine getirilmesi için kuantum tutarlılığından (dolaşıklık) nasıl faydalanılabileceğini anlamaktır. Bu hedefe yönelik önemli bir adım olarak, ortam koşulları altında kuantum etkilerini tespit edebilen araçlar bulmak arzu edilir. Kuantum biyolojisini incelemeye yönelik pratik ilginin nihai amacı, doğadan öğrenmek ve güneş enerjisini toplamak ve zayıf manyetik alanı tespit etmek gibi önemli görevleri tamamlamak için biyolojik sistemleri taklit edebilen yüksek verimli cihazlar tasarlamaktır.

Kuantum biyolojisinin bir örneği olarak, radikal çift mekanizması, bazı türlerin kuşlar, meyve sinekleri ve bitkiler gibi zayıf manyetik alanlara tepki verme yeteneğini açıklayan ilgi çekici bir hipotezdir. Bir manyetokimyasal pusula, uzak manyetometride, mikroskobik veya topografik olarak karmaşık malzemelerin manyetik haritalamasında ve saçılma ortamları ile görüntülemede uygulamalar bulabilir. Bağlı bir karotenoid (C), porfirin (P) ve fulleren (F) 'den oluşan sentetik bir verici-köprü-alıcı pusulanın düşük sıcaklıkta (193 K) çalışabileceği gösterilmiştir. Böyle bir triad molekülünün, jeomanyetik alana duyarlı olduğu ancak oda sıcaklığında olmadığı deneysel olarak kanıtlanmış bilinen tek örnek olması şaşırtıcıdır.

...

Özet. - Bir gradyan alanının kimyasal bir pusulanın performansında önemli bir artışa yol açabileceğini gösterdik. Gradyan alanı ayrıca spin kimyasında radikal çift reaksiyonlarının kuantum dinamiklerini araştırmak için güçlü bir araç sağlar . Özellikle, bu tür bir hedefe daha önce ulaşılamayan senaryolarda bile , ilk radikal çift durumunun dolaşmış singlet durumunda mı yoksa klasik olarak korelasyonlu durumda mı olduğunu ayırt edebilir.. Bu fenomenler, kısmi yönelimli ortalamanın eklenmesi ve gerçekçi manyetik gürültünün eklenmesi üzerine devam eder. Orada öngörülen etkiler, yönlendirilmiş bir sıvı kristal konakçıda manyetik nanopartiküller ve radikal çiftlerden oluşan bir hibrit sistem pusulanında tespit edilebilir. Çalışmamız, oda sıcaklığında çalışabilecek yüksek hassasiyete sahip radikal çift mekanizmasına dayanan biyolojik olarak esinlenmiş zayıf manyetik alan sensörünü tasarlamak / simüle etmek için basit bir yöntem sunar.

Kuantum Biyoloji hakkında çok şey yazıldı . Biraz eski -ve henüz sağlam- kuantum, Kuantum Biyolojisinin Şafağı Phillip Ball'unki (Nature 2011, 474, 271-274). Şimdilik bunu gözden geçirmeyelim ve bunun yerine sorularınıza odaklanalım.

İlk soruda: ( sorunlarımızı çözüyor mu? )

Quantum Biology tarafından tanımlanan bir sistem (veya süreç) önemsiz derecede kuantum-mekaniktir ve bu nedenle ilginçtir, ancak bildiklerime göre aynı zamanda çoklu-kübit değildir, bu yüzden kuantum hesaplamanın ne hakkında olduğu gerçekten değildir. Özellikle: şu anda bilinen kuantum biyolojik süreçleri ölçeklenebilirlik sunmaz ve kuantum mantıksal kapıları da sunmazlar (ya da en azından onları anlama şeklimizde), çok daha az kuantum algoritmaları sunmazlar. Yani, bir cevap olarak, bu esas olarak bir hayır: bu araçlar sorunlarımızı çözmüyor.

İkinci soruda: ( mücadele ettiğimiz belirli bir sorunu çözüyor mu? )

Katı halde, karmaşık yapılandırılmış sistemlerde ve yüksek sıcaklıkta güvenilir kuantum tutarlılığı, hepimizin çözülmesini görmek istediğimiz bir şeydir ve en azından bir noktaya kadar, Kuantum Biyolojisi budur. Bu nedenle, mevcut alan anlayışı ilerledikçe, bu gerçekten de laboratuvarlardaki insanların üzerinde çalıştığı ve Biyolojide çözülmüş gibi görünen spesifik bir konudur (moleküller karmaşık nano yapılar olduğu için). Laboratuvarlarımızda katı halde, karmaşık yapılandırılmış sistemlerde ve yüksek sıcaklıkta kuantum tutarlılığını güvenilir bir şekilde elde edebildiğimizde, kullanışlılığa ve ucuzluğa çok daha yakın olacağız. Yani, cevap olarak, bu bir evet.

Üçüncü soru üzerine: ( kuantum donanımı olarak biyomolekülleri kullanabilir miyiz? )

Az söylemek gerekirse, henüz ana ligde değiller. İyimser bir spekülasyon olarak bile, yakın zamanda büyük oyuncularla rekabet etmeyeceklerini söyleyebilirim , ancak araştırmaların Moleküler Biyoloji ve Sentetik Biyoloji'de DNA origami (ve ilgili stratejiler) ilerledikçe , bazılarında nokta biyomoleküler kübitler moleküler spin kubitlerinin alt kümesinde rol oynayacaktır. Özellikle, alaka düzeyinin anahtarları, olağandışı koşullarda (sıcak, ıslak) (görünüşte kanıtlanmış) tutarlılığı, son derece karmaşık kendi kendine organizasyon için biyomoleküllerin eşsiz yapılarıyla işlevsel yapılara birleştirmek olacaktır. (Tutarlı, organize) moleküler spin kübitler benim araştırma alanım olduğundan, birkaç ilgili makaleye bağlantı vereyim. İlk olarak, düzenli katı hal adayları ile tutarlılık açısından rekabetçi olan ilk manyetik molekül üzerindeki ilk reaksiyon ve böylece manyetik moleküllerin kuantum bilgisayara doğru yarışta nasıl geri döndükleri . Ve ayrıca, arXiv'in kuantum hesaplama için peptidleri neden ve nasıl çok yönlü iskeleler olarak kullanabileceğine dair arXiv hakkındaki bu öneri (açıklama: ben bir yazarım) .

Bilimsel kanıtların çoğaltılmasındaki zorluklardan dolayı biyolojideki kuantum etkilerinin kanıtları üzerine büyük miktarda bilimsel tartışmalar olmuştur. Bazıları kuantum tutarlılığının kanıtını bulurken, diğerleri durum böyle değil. (Ball, 2018).

En son araştırma çalışması (Nature Chemistry, Mayıs 2018'de ) süperpozisyonu gösteren belirli bir salınım sinyalinin kanıtını buldu. Bilim adamları, teoriye göre tam olarak beklendiği gibi süren kuantum etkileri buldular ve bunların aynı anda iki molekül üzerine bindirilen enerjiye ait olduğunu kanıtladılar. Bunun sonucunda biyolojik sistemlerin biyolojik olmayan sistemlerle aynı kuantum etkileri olduğu sonucuna varılmıştır.

Bu etkiler, bakterilerin Fenna-Matthews-Olsen reaksiyon merkezinde - Chlorobium Tepidum (Borroso-Flores, 2017) gözlemlenmiştir.

Araştırmalar, fotosentetik enerji transfer süreçlerinin boyutlarını ve zaman ölçeklerini kuantum / klasik sınıra yakınlaştırdıklarını göstermektedir. Bunun çeşitli açıklamaları vardır, ancak enerjik olarak gürültülü kuantum / klasik sınırın uyarma enerjisi transfer kontrolü için ideal olduğunu gösterirler. Keren 2018.

Biyolojik Yarıiletkenler Olarak Kuantum Biyolojisi

Biyolojideki bu tür dinamikler spin kimyasına (radikal çiftler) dayanmaktadır ve “Bazı organik yarı iletkenlerin (OLED'ler) biyolojisi radikal çiftlerle özdeş aynı fiziği paylaştığı” mekanizması olduğu kabul edilmiştir.

 PJ Hore (2016).

'Spin singlet' ve 'triplet' terimleri spintronikte (yarı iletkenlerin araştırılmasında) kullanılır ve radikal çiftler (spin singletler veya üçüzler dahil) terimi biyolojide spin kimyasını tartışmak için kullanılır. Ancak tüm terimler aynı fenomeni tanımlamaktadır (sadece farklı disiplin alemlerinde). Son zamanlarda, bu J Matysik'in (2017) tanınmasında spin kimyası ve spintronics'in entegrasyonu için disiplinler arası çağrılar olmuştur.

Bilim adamları tarafından zaten tanımlanmış olan biyolojik yarı iletkenler melanin ve peptitleri içerir ve peptitler şimdi kuantum hesaplama için iskele olarak araştırılmaktadır.

UltriaFast Elektron Transferi ve Elektronik Spin Bilgisinin Nükleer Spinde Depolanması

Fotosentez sırasında, bitkiler ultra hızlı enerji ve elektron transferi için elektronik tutarlılık kullanır ve bu tutarlılıkları sürdürmek için belirli titreşimler seçmiştir. Bu şekilde fotosentetik enerji transferi ve yük ayrımı şaşırtıcı verimliliklerini elde etti. Aynı zamanda, bu aynı etkileşimler, yüksek ışık yoğunluklarında istenmeyen ışık hasat ve yük ayrımı yan ürünlerine karşı sistemi foto korumak için kullanılır.

Rienk van Grondelle.

Fotosentetik reaksiyon merkezlerinde yük ayrılmasında, üçlü durumlar, moleküler oksijen üreten yıkıcı tekli oksijen ile reaksiyona girebilir. Bakteri ve bitkilerdeki üçlü ürün veriminin zayıf manyetik alanlarla azaldığı gözlenmektedir. Bu etkinin, ara madde olarak radikal çiftleri olan kimyasal reaksiyonlar kullanarak nükleer spinlerin denge dışı polarizasyonunu oluşturmak için etkili bir yöntem olan katı hal fotokimyasal olarak indüklenen dinamik nükleer polarizasyondan (foto-CIDNP) kaynaklandığı öne sürülmüştür. Adriana Marais 2015). Mekanizma gibi biyoloji içinde oksidatif strese karşı direnci artırabilir.

Reaksiyon merkezlerinde foto-CIDNP oluşumu koşulları ile reaksiyon merkezlerinde eşsiz verimli ışıkla indüklenen elektron transferinin koşulları arasında bir bağlantı olduğu görülmüştür. J Matysik 2009,  IF Cespedes-Camacho ve J Matysik 2014. 

Fenna-Matthews-Olsen reaksiyon merkezinde bir CIDNP etkisi gözlemlenmiştir (Roy ve ark. 2006).

Flavin adenin dinükleotidinde (FAD) bir CIDNP etkisi de gözlenmiştir ( Stob 1989) .

FAD, kriptokrom ve diğer biyolojik redoks reaksiyonlarında teorize edilen kuantum etkilerle ilgilidir. Yaygın olarak kabul edilen teori, manyetik alanlara yanıt sırasında, Cryptochrome'daki kovalent olarak bağlı olmayan flavin adenin dinükleotid (FAD) kofaktörünün foto-uyarılmasının, "triptofan-triad" boyunca sıralı elektron transferleri yoluyla radikal çiftlerin oluşumuna yol açtığı, protein içinde korunmuş üç triptofan kalıntısı zinciri. Bu işlem, FAD'ın foto-uyarılmış singlet durumunu anyon radikaline indirgemektedir, foto-CIDNP MAS NMR'nin reaksiyon merkezlerinde fotosentetik elektron taşınması hakkında ayrıntılı bilgi sağladığı gibi, mekanik çalışmalarda çeşitli uygulamalarda öngörülmektedir. diğer fotoaktif proteinlerin.

“Şimdiye kadar, spintronikte hiçbir CIDNP fenomeni gözlemlenmese de, bu tür etkilerin elde edilme olasılığından söz edilmişse,“ Nükleer spin rezonansının hiperfin etkileşimi nedeniyle spin bağımlı elektron taşınması üzerinde bir etkisi olduğu tespit edilirse, sonuçta tam tersi süreç mümkün olabilir: elektronik spin bilgisinin nükleer spinte depolanması. ”

 J Matysik (2017).

Yukarıdaki Anin Postasının uzantısı (Bu hesaba tekrar giriş yapamadım, bu yüzden yeni bir tane oluştur)

Biyolojik Yarıiletken Yaklaşımı Olarak Kuantum Biyolojisinin Sınırları

Kuantum biyolojisi, kuantum hesaplamanın pratik kaygılarını durdukları gibi çözemez - çünkü biyoloji sadece bir yarı iletken veya kuantum bilgisayarı biçimi değildir.

Biyolojide radikal çift mekanizması üzerinde çalışan PJ Hore (yukarıda alıntılanan) gibi önde gelen akademisyenlerin, başlangıçtan itibaren NMR araştırmalarına güçlü bir şekilde bağlandığını not ediyorum. Bu bilim adamları, disiplinlerarası çalışmanın hem faydalarının hem de tuzaklarının farkında olabilirler. Akademik çalışmadaki en büyük risklerden biri, disiplinler arasında paralellikler çizerken farklılıkları görmezden gelebilmemizdir. Biyolojinin karmaşık uyarlanabilir sistemlerinin, bilgisayar veya fizikteki mevcut kavramsallaştırmalara uyması pek olası değildir. Akademisyenlerin fenomeni bilinmeyen bir şey olarak incelemelerini ve birçok olasılıkları elinde bulundurmalarını gerektirir - bazıları zaten sahip oldukları önyargılara meydan okuyabilir.

Örneğin, kuantum verimliliği (biyolojik süreçler dahilinde) ile ilgili araştırmalarda yalnızca radikal çiftler mekanizmasına odaklanmak, daha geniş bağlamlarını anlamadan sınırlı kullanımda olacaktır.

Bağlamı Anlamak

Fare modellerinde kriptokromun redoks ve biyolojik zamanlama mekanizmaları ile etkileşimini gösteren araştırmalar vardır (Harino ve ark . , 2017 ). Ve daha yaygın olarak, birçok bitki ( Guadagno et al, 2018) ve hayvan türleri arasında redoks ve sirkadiyen ritimlerin (sirkadiyen kapıyla da dahil) etkileşimi hakkında büyüyen bir literatür vardır .

Son çalışmalar, Reaktif Oksijen Türleri (ROS) üretimi ve ROS tutucu enzimlerin sirkadiyen ritimlerini ve ROS üreten fotosentezin sirkadiyen ritimlerini araştırmıştır. Önerildi

'Fotosentez oranındaki değişikliklerin tekli oksijen üretiminde değişikliklere yol açtığı düşünüldüğünde, fotosentezin sirkadiyen düzenlenmesi tekli oksijen üretiminin ritimlerine yol açabilir'. ( Simon ve diğ., 2019 ).

Sirkadiyen ritimler hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız Alfred Goldbeters'ın çalışmasını kontrol etmenizi öneririm .

Biyoloji Her Şeyi Bireysel Bileşenlere Ayırmaz

Bu tür zamanlama mekanizmalarının işleyişinin kuantum verimliliği üzerinde etkileri vardır [ Garzia- Plazaola et al, 2017 ; Schubert ve diğerleri, 2004 ) biyoloji dahilinde. Sorek ve Levy (2012) de sıcaklık telafisi ile ilişkileri araştırmışlardır.

Bilinen tüm sirkadiyen saatler, sıcaklığa son derece duyarsız olan endojen bir süreye sahiptir ( Kidd ve ark, 2015 )

Yukarıdaki araştırmadan, biyolojinin ışık ve sıcaklık sinyallerini ayrılmak yerine entegre olarak ele alabileceği de görülüyor ( Franklin ve ark., 2014) .

Ve bu sadece manyetik alanlara veya ışığa tepki ile ilgili değil. Cry geni, çeşitli türlerde yerçekimi, manyetik alanlar, güneş, ay ve göksel radyasyona göre biyolojik saatleri, uzaysal yönelimi ve taksileri etkileyen mavi ışık (<420 nm) fototransdüksiyonunu değiştirir ( Clayton, 2016)

Kuantum Skarlaşması İçin Olası Rol

Periyodik yörüngeler ve kuantum arasındaki ilişkiler , sistemlerin termalizasyona ulaşmasının önlendiği kuantum skarlaşmasında yapılmıştır . Biyolojik salınımları ( Alfred Goldbeter ) modellemek için kullanılan enerji tüketen yapıları modellemek için kullanılabilecek denklemlerin neden diğer alanlara da uygulanabileceğini açıklayabilir . Örneğin FKPP denklemi, reaksiyon difüzyonu (kararsız doğrusal olmayan dalga cephelerinin / popülasyon dinamiğinin yayılması) ve aynı zamanda kuantum kromodinamiğinin ( Mueller ve Munier, 2014 ) ve manyetik cephelerin hızından kaynaklanan yıkıcı yapıları modellemek için kullanılabilir. türbülanslı elektrik ileten bir akışkanda yayılır. Taşımacılık için yaklaşık yaklaşım, sonsuz bir yayılma hızını kabul eder.(Fedotov ve diğ.).

Üretken Kod?

Kuantum biyolojik sistemlerin kodla nasıl ilişkilendirilebileceğini dikkate almak isteyebilirsiniz. T o foton kuantum hesaplama önerilen bir kaynaktır ve iletişim.

Fotonlar kuantum iletişimi için doğal uçan kübit taşıyıcıları temsil eder ve telekomünikasyon optik fiberlerinin varlığı, 1,310 nm ve 1,550 nm dalga boylarını özellikle uzun mesafeler boyunca dağıtım için uygun hale getirir. Bununla birlikte, kuantum bilgilerinin depolanması ve işlenmesi için 800 nm civarında dalga boylarında emen ve yayılan alkalin atomlarına kodlanan kübitler göz önünde bulundurulmuştur ( Tanzili et al, 2005 )

Biyoloji içinde kendiliğinden kemilüminesans olarak bilinen bir mekanizma vardır (ve ultra-foton emisyonları ve biyo-fotonlar dahil olmak üzere bir dizi başka isimle).

Genel olarak (bu) fotonların (1) UVA yakınında, görünür ve IR spektraline yakın 350 ila 1300 nm aralığında ve (2) birkaç birim ila birkaç yüz arasında foton emisyon yoğunluğunda yayıldığı kabul edilir ( oksidatif metabolik süreç) ve birkaç yüz ila birkaç bin (oksidatif stres süreci) fotonlar s − 1 cm − 2. ( Cifra ve Pospíšil, 2014 )

Bu mekanizma biyolojide yaygın olarak bulunur (hem bitkilerde hem de hayvanlarda) ve ROS üretimi ile ilişkili olan oksidatif stres süreçleri ( Cifra ve diğerleri, 2014 ) sırasında elektronik olarak uyarılan türlerin oluştuğu yerde gerçekleşir ( Pospíšil ve diğerleri, 2014 ) . Manyetik alanlar da dahil olmak üzere çeşitli uyaranlardan üretilebilir ve etkilenebilirler ( Li, 2012 )

Düşünme

çeşitli moleküler süreçler fotonlar yayabilir ve bunların enerji taşıyan eksitonlarla hücre yüzeyine taşınmasıdır. Benzer bir işlem, fotosentez sırasında fotonlardan gelen enerjiyi dev protein matrislerine taşır ( MIT teknolojisi, 2012 ).

Bu mekanizma, hem hayvanlarda hem de bitkilerde bir sirkadiyen döngüye özgü enerji metabolizmasındaki sistematik değişikliklerle ilişkilendirilmiştir ( Footitt ve ark., 2016 ve Kobayashi ve ark., 2009 ). Bu mekanizmanın açık bir avantajının, mekânsal-zamansal bilgi sağlaması olduğu da belirtilmiştir ( Burgos ve ark., 2017 )

Fosfenlerin (ışık ve manyetik alanlar da dahil olmak üzere çeşitli uyaranlara yanıt olarak görsel korteksimizde üretilebilen) Ultra Zayıf Foton Emisyonları Császár ve ark., 2015'in sonucu olduğu ileri sürülmüştür . Bunun arkasındaki kesin mekanizmalar hala araştırılmaktadır, ancak kendi retinalarımızda kriptokrom dahil olmak üzere çeşitli proteinlerimiz vardır ( Foley ve ark., 2011) . Fosfenler çok çeşitli geometrik şekiller ve renkler üretir . Bunlar potansiyel olarak kod / bellek görevi görebilir .

Çöken süperpozisyonun sonucu ne olabilir?

1 ve 0'ın üst üste binmesi oluşturulabiliyorsa, sorunun çökmesinin sonucunun ne olduğu sorulmalıdır.

Bunun bir metaforu, Necker küpü gibi çok kararlı görsel yanılsamaların çöküşü olabilir . Bunlar birden çok görüntünün olasılığını sunar ve kuantum etkisi olarak araştırılmıştır .

Belirli bir olasılık / imgeye dikkatimizi vermeye karar vererek bu tür yanılsamaları çökertebiliriz. Hangi görüntüye katıldığımızın seçimi kişiden kişiye değişir ve bu tercihler tercihlerdir. Bir resim seçmek, bu görüntüyü diğerlerinin üzerinde doğrulamaz. Sadece bir seçim.

Neyle sonuçlanırsak, birden fazla olasılıktan sadece bir seçim / yorum gelir. Bu nedenle, hem hafızanın hem de tahminin uygulanması, doğru bir cevaptan ziyade yorumların veya konstrüksiyonların (tahminin hafızada yoğun bir şekilde çizimiyle) sonuçlanmasıyla sonuçlanır.

Süper pozisyonların çöküşü daha sonra böyle bir seçimden kaçınarak önlenebilir veya üst üste binme yeni olasılıklar yoluyla yeniden kurulabilir - örneğin çevresel değişimle ortaya çıkar.