В главе 7 была представлена модель Пенроуза-Хамероффа, в которой постулируется использование внутринейронной сети микротрубочек для квантовых вычислений в биологических системах. В то же время в предыдущей главе подчеркивалось, что в этой модели имеются недостатки: несмотря на впечатляющую сложность, микротрубочки могут быть слишком грубы для того, чтобы обеспечить появление сознания — которым мы на самом деле является. Фактически, микротрубочки не формируют высшую структуру внутриклеточной организации. Даже более мелкие и тонкие структуры взаимодействуют и группируются в сети, содержащие инфоплазму, основное вещество живой материи[298]. Наиболее тонкая цитоскелетная система представляет собой микротрабекулярную решетку, систему микроволокон (биоволокон) от 7 до 9 нанометров в диаметре. Она является современной микрограницей — «первым этажом» организации живой материи. Если периодическая решетка микротрубочек формирует систему внутри сети нейронов, то микроволоконная матрица является сетью, встроенной в сеть микротрубочек (рис. 8.1)!

Против модели Пенроуза-Хамероффа, а также против других моделей биологических квантовых вычислений, основанных на классической квантовой механике, может быть выдвинуто несколько аргументов. Прежде всего, все эти модели только теоретические — без какого бы то ни было экспериментального подтверждения. Особенно стоит заострить внимание на критике Тегмарка[299] и других, считающих, что высокая температура мозга препятствует материальной организации, необходимой для квантовых вычислений. В рамках явления, названного тепловой декогеренцией, броуновское движение частиц в инфоплазме нарушает равновесие элементов, обрабатывающих квантовые биты (кубиты). Из-за отсутствия эффективной коррекции ошибок оно может в конце концов разрушить вычисление.

В ответ на критику Тегмарка здесь приводится аналогия — в качестве примера, а также альтернативной модели, которая рассматривается в разделе «Топологическое квантовое вычисление».

Рис. 8.1. Встроенная микроволоконная сеть клетки

1. Электрический скат не имеет катушки индуктивности, и это означает, что технологические решения в биологических системах могут быть совершенно другими.

2. Мозг может создавать и удерживать конденсат Бозе-Эйнштейна, некий вид сверхпроводящего состояния, без необходимой ультрахолодной среды. Либо он может содержать в себе эластичную подложку с высокоэффективной коррекцией ошибок. Топологическое квантовое вычисление представляет собой возможное решение проблемы.

ТОПОЛОГИЧЕСКОЕ КВАНТОВОЕ ВЫЧИСЛЕНИЕ

По сути, квантовые вычислительные модели основаны на теоретической возможности производства квантовых состояний, их измерения и управления ими для обработки кубитов информации, закодированных в состоянии частиц, которые могут быть захваченными ионами, атомами, удерживаемыми внутри кремниевых микросхем, или единообразно направленными молекулами внутри микротрубочек. И микросхемы и микротрубочки должны быть надежно защищены от декогеренции.

Здесь квантовая ткань микроволоконной решетки вступает в стабильное состояние и устраняет эту проблему тепловой декогеренции. Вон Джонс в своей математической работе[300] доказал, что узлы решетки могут хранить информацию. Его идеи развили физики Эдвард Уитен[301] и Алексей Китаев[302], которые указали, что плетеная система квантовых частиц может выполнять квантовые вычисления. Используя квантовые частицы с подходящими свойствами, плетение может эффективно осуществлять любые квантовые вычисления за сверхбыстрый промежуток времени. Более того, хотя традиционные кубиты подвержены декогеренции, «плетение устойчиво: точно так же, как мимолетный порыв ветра может приподнять шнурки на ваших ботинках, но не может развязать их, данные, хранящиеся в квантовом плетении, могут выдержать все виды возмущений»[303].

Главным недостатком современных теорий квантовых вычислений в биологических системах является то, что они основаны на попытках использования концепций традиционной квантовой теории. Классическое квантовое измерение постулирует, что «коллапс волновой функции» неудовлетворителен для исследований сознания[304]. Продемонстрированная квантовая тканевая модель представляет собой более новый физический подход, известный как топологическая геометродинамика, и он открывает большие перспективы для исследования[305]. Не следует быть редукционистами по отношению к масштабам расстояний: Матти Пиканен считает, что Вселенная «имитирует» себя во всех масштабах пространства и времени. Поэтому вполне возможно, что квантовые вычисления могут осуществляться в биологически приемлемых масштабах длин. Пиканен так говорит об этом: «Модель, основанная на топологической геометродинамике, включает в себя многие элементы, очень важные, по мнению новых физиков, для топологических квантовых вычислений. Одна из самых удивительных возможностей заключается в следующем: временные петли в принципе вероятны благодаря передаче сигналов геометрическому прошлому, для того чтобы произвольно длинные вычисления могли быть произведены мгновенно благодаря повторению цикла, при котором новый прогон программы инициируется в прошлом. Если эти петли действительно возможны, их значение может быть равносильно революции. Проблемы, которые могли бы потребовать вычислений, соизмеримых с вечностью, стали бы решаемыми».

ПРИЧУДЫ РАЗУМА, ТОПОЛОГИЧЕСКОЕ СОЗНАНИЕ И ИНТЕЛЛЕКТ РАСТЕНИЙ

Современные усилия в области искусственного интеллекта (ИИ) направлены на решение определенных задач и имеют своей целью симуляцию когнитивных процессов, происходящих в нейроаксонной системе человеческого мозга. Этот метод развития ИИ создан по образцу перцептивно-когнитивно-символического способа получения знания. Тогда как в машинах может проявляться только перцептивно-когнитивно-символическая форма интеллекта, животные обладают и непосредственно-интуитивно-нелокальной формой, потому что они, как и люди, используют внутринейронные механизмы квантовой голографии. Но что мы можем сказать о растениях? Обладают ли они непосредственно-интуитивно-нелокальным разумом, и только ли им одним?

Этот противоречивый вопрос возник в результате моей личной беседы с Деннисом Маккеной в доме Луиса Эдуардо де Луны в Васиваска, во Флорианополисе (Бразилия). Деннис рассказал о сообщении, в котором описывался гигантский гриб рода опят армиллария (Armillaria ostoyae), известный как медовый гриб; иногда его также называют «гнилым шнурком». Он распространен на северо-западном побережье Тихого океана (особенно в Малурском лесном заповеднике в штате Орегон). Это один из самых больших одиночных организмов (хотя он может быть и колонией с одной и той же ДНК) на Земле — он представляет собой обширную сеть переплетенных грибных волокон (грибницу) площадью около 90 гектаров, которая уходит почти на метр под землю и занимает объем порядка 1 квадратного километра. Видимые золотистые грибы над поверхностью земли являются только репродуктивными органами, а следовательно, лишь вершиной айсберга. Недавно в штате Вашингтон была обнаружена грибница армилларии, площадь которой была еще больше — около 4,5 тысячи гектаров. Генетические тесты показали, что грибы состоят в более близком родстве с животными и человеком, чем с растениями. Волокна грибницы могут развивать сеть с гораздо большим количеством переплетений, чем в микроволоконной матрице человеческого мозга.