بررسی انتقال بدون اتلاف اطلاعات نوری از طریق نانوساختارهای عصبی درمغز انسان

امکان "کاهش" حالت کوانتومی در مغز انسان یکی از موضوعات بحث برانگیز در مساله "تئوری کوانتومی اندازه‏گیری" از زمان ظهور تئوری مکانیک کوانتوم تا کنون بوده است. در این پایان نامه تلاش شده است که به این پرسش پاسخ داده شود که چگونه مغز انسان می تواند اطلاعات کوانتومی (مثلا اطلاعات بصری) را به صورت دست نخورده از محیط بیرون دریافت کند وقتی که قرار است از میان مسیرهای نوفه دار و پیچیده از چشم به مغز برسد؟ آزمایشهای اخیر بر روی نورون‏ها نشان داده است که نورون‏ها می توانند انتقال دهنده و گسیلنده نور باشند. از سویی دیگر، آزمایشهای مربوط به سیستم فوتوسنتز با استفاده از روش "طیف سنجی لیزری فمتوثانیه ای" نشان داده است که "همدوسی کوانتومی" در این سیستم بیولوژیک باعث انتقال انرژی نور با بازدهی بالای 99 درصد به "مرکز واکنش" می‏شود و این بدان معنی است که "نوفه" درون سیستم پیچیده فوتوسنتز باعث اتلاف این انتقال نشده است. در هر دو سیستم فوتوسنتزی و نورونی، گسیل دوباره نور پس از جذب نور در سیستم مشاهده شده است، که به آن "گسیل تاخیری" می گویند که خود می تواند امکانی برای انتقال اطلاعات نوری با اتلاف بسیار کم در گذرگاههای بینایی درون مغز انسان باشد. در این پایان نامه با بررسی جنبه های مختلف کارکردهای نورونها درون گذرگاههای بینایی درون مغز انسان نشان داده شده است که به خاطر اثرات کوانتومی در نانوساختارهای عصبی مغز، مثل "اثر سرد کنندگی" در "فیلتر انتخابگر" کانالهای یونی و یا "همدوسی فرولیخ" در "ریزلوله" ها، امکان وجود همدوسی در ابعاد بزرگ در مغز وجود داشته و اطلاعات نوری از طریق همدوسی کوانتومی می توانند درون مغز انتشار یابند. در نهایت، رهیافت ارائه شده در این پایان نامه می تواند برخی ویژگیهای معماگونه کارکرد مغز را توضیح دهد.