Dissipation and memory domains in the quantum model of brain
我们简要地回顾了大脑的耗散量子模型及其参数扩展。
2000-06-14 hep-th quant-ph
Complexity in Quantum System and Its Application to Brain Function
复杂度和混沌度不仅可以用来考察一些非线性经典物理和量子物理的混沌性质，而且可以用来考察生命科学的混沌性质。我们将在量子信息动力学的背景下构建一个描述大脑功能的模型。
2004-06-30 quant-ph
Quantum information theoretic approach to the mind-brain problem
脑由电可兴奋的神经元网络组成，这些神经元网络由电压门控离子通道的活性调节。然而，进一步描绘大脑的分子组成，将不会揭示任何让人想起感觉、感觉或意识体验的东西。在经典物理学中，解决心灵-大脑问题是一项艰巨的任务，因为没有物理机制能够解释大脑如何产生不可观察的、内在的意识体验心理世界，以及这些意识体验如何反过来引导潜在的大脑过程走向期望的行为。然而，这个挫折并不能证明意识是非物质的。现代量子物理学确认了希尔伯特空间中两种类型的物理实体之间的相互作用：不可观测的量子态，这是描述物理世界中存在的矢量，量子可观测量，这是描述量子测量中可以观察到的操作符。量子不去定理进一步提供了一个研究量子脑动力学的框架，它必须由物理上可接受的哈密顿量来控制。包含整合在量子大脑状态中的不可观察的量子信息的意识解释了意识体验的内在隐私的起源，并重新审视了意识过程到神经生物分子的皮秒构象转变的动态时间尺度。因此，可观测大脑是一个由经典信息比特创建的客观结构，这些信息比特受到Holevo定理的约束，并通过测量量子大脑的可观测量获得。因此，量子信息理论澄清了不可观察的心灵和可观察的大脑之间的区别，并为意识研究提供了坚实的物理基础。
2020-12-13 q-bio.NC quant-ph
The Model of the Theory of the Quantum Brain Dynamics can be cast on the Heisenberg Spin Hamiltonian
在本文中，我们证明了量子脑动力学模型可以被投射到一种海森堡自旋哈密顿量上。因此，我们想强调的是，大脑的量子动力学应该通过量子自旋系统的物理学来理解。
2003-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.med-ph
Quantum Models of Consciousness from a Quantum Information Science Perspective
本文从量子信息科学视角探讨三类意识量子模型（微管电子离域、神经网络电磁场、神经元间递质调控），重点分析Posner认知模型并计算其簇内磷酸分子纠缠保持，为量子理论理解脑功能提供见解。
2025-11-17 q-bio.NC quant-ph
On the Theoretical Possibility of Quantum Visual Information Transfer to the Human Brain
自量子理论问世以来，波函数坍缩在人脑中的可行性一直是科学界激烈争论的主题。像冯·诺依曼、伦敦、鲍尔和维格纳这样的科学家（最初）认为，波函数坍缩发生在大脑中，或者是由观察者的思想引起的。这是一个合理的问题，问人脑如何能够接收微妙的外部视觉量子信息完好无损时，它必须通过非常嘈杂和复杂的途径从眼睛到大脑？有几种方法来研究大脑中的信息处理，每一种方法都提出了一套不同的结论。彭罗斯和哈默罗夫假设，人脑内部存在量子信息处理过程，人脑的物质基底涉及微管，意识是这些结构中发生的集体波函数坍缩的结果。相反，Tegmark指出，由于热退相干，大脑神经元中不可能有任何量子处理，大脑中的处理必须是认知过程的经典。然而，Rosa和Faber提出了一个中间道路的论点，这表明以前的作者都不是完全正确的，尽管存在退相干，但仍然可以将大脑视为量子系统。此外，Thahold已经得出结论，光子的量子态在人眼中确实崩溃，并且在大脑中不存在视觉量子态崩溃的可能性，因此在大脑中不存在量子态减少的可能性。在本文中，我们的结论是，如果我们接受的主要本质的上述方法一起，他们中的每一个可以提供一个不同的部分的隐形传态机制。
2010-12-13 q-bio.NC quant-ph
From quantum nonlocality to mind-brain interaction
正统的哥本哈根量子理论放弃了对我们所处的现实的理解，而满足于描述我们观察之间联系的实用规则。然而，对量子理论的某些非定域特征的考察表明，人们之所以认为需要放弃这种理论，是因为从经典物理学中不加批判地引入了一种严重的形而上学偏见，而对这种偏见的摒弃为建立一种具有重要解释力的关于心灵与大脑相互作用的动力学理论开辟了道路。
2000-10-04 quant-ph
Quantum Brain States
如果要把有意识的观察者纳入量子力学宇宙，我们需要找到让观察者参与量子力学系统的规则。作者提出了五条规则，这些规则是通过坚持经验完整性而发现的;也就是说，通过要求规则从薛定谔的解中提取经验信息，而薛定谔的解比目前可能的（玻恩）概率解释更完整。我放弃玻恩的解释，只通过概率流引入概率。这些规则告诉我们一些关于大脑的事情。它们需要观察者大脑状态的存在，这种状态既不是有意识的，也不是无意识的。我称之为“准备好”的大脑状态，因为它们处于待命状态，准备好在被随机选择的那一刻成为意识。其中两条规则是涉及准备好的大脑状态的选择规则。在更广泛的理论背景下，这些规则的地方进行了讨论。关键词：边界条件，意识，退相干，宏观叠加，彭罗斯，态约化，冯诺依曼，波坍缩。
2003-07-10 quant-ph
Is Brain-Mind Quantum? A theory and supporting evidence
我们提出了一个非实体二元论理论，遵循海森堡：世界由两个本体论上的真正的可能性，不遵守亚里士多德的法律的排中律，和本体论上的真正的实在，不遵守法律的排中律。这种量子方法解决了量子力学中的五个问题和关于心灵-大脑关系的许多谜题。它提出了一种可能性，即心灵的某些方面是非局部的，心灵在物质世界中起着积极的作用。我们提供支持证据。
2021-01-03 q-bio.NC quant-ph
Quantum noise induced entanglement and chaos in the dissipative quantum model of brain
本文在量子耗散形式的框架下讨论了脑的耗散量子模型的一些特征。这种形式主义是基于系统自由度的加倍。我们证明了在系统-环境耦合的随机力的涨落中，双模可以解释量子噪声。值得注意的是，这种噪声通过系统基态的相干结构来表现。在无限体积极限下，系统模与双模的纠缠是永久的。在这样的限制下，记忆空间中的轨迹是经典的混沌轨迹。
2004-06-22 q-bio.OT quant-ph
On a possible connection of non-critical strings to certain aspects of quantum brain function
我们回顾了大脑功能的某些方面，这可能与非临界（刘维）弦论。特别是，我们模拟的大脑微管（MT）的物理通过使用（完全可积）的非临界字符串，我们讨论了由于量子引力效应，由于突然的构象变化的MT蛋白质二聚体的波函数的崩溃，我们提出了一个新的机制的记忆编码。
1995-10-04 hep-th quant-ph
Dissipation and memory capacity in the quantum brain model
为了研究记忆容量问题，将Ricciardi和Umezawa提出的大脑量子模型推广到耗散动力学。它表明，无限多的真空是可访问的存储器打印的方式，在顺序信息记录的新信息的存储不破坏以前存储的，从而允许一个巨大的存储容量。信息印刷的机制是诱导时间反演对称性的破坏。最后讨论了记忆态的热性质及其与压缩相干态的关系。
1995-02-06 quant-ph
A brain-inspired paradigm for scalable quantum vision
本文提出一种受大脑“先森林后树木”认知启发的量子视觉范式，通过经典网络引导量子电路处理关键高频区域，实现高精度且可扩展的图像分类。
2025-09-07 quant-ph
The dissipative quantum model of brain: how do memory localize in correlated neuronal domains
在脑的参量耗散量子模型框架下，描述了记忆在扩展域中的局部化机制。域的大小和记忆能力取决于系统能够与外部世界建立的链接的数量。
2000-06-14 cond-mat.dis-nn hep-th physics.bio-ph
Quantum Brain?
为了建立一个新的模型的记忆和脑功能，我们专注于我们的方法的亚分子（电子），分子（微管蛋白）和大分子（微管）的神经细胞骨架的组成部分。由于它们的大小和几何形状，这些系统可以使用量子物理学原理来处理。我们确定了量子物理学衍生的机制，可以想象的基础上的集成但差异化的方面的记忆编码/回忆，以及分子基础的痕迹。我们将微管蛋白分子视为量子计算网络中的基本计算单元（量子位），该网络由微管（MT），MT网络以及最终的整个神经元和神经网络组成。我们推导出我们的量子脑假设的实验可检验的预测，并对这些进行实验。
2000-07-24 cond-mat.dis-nn hep-ph physics.bio-ph
A Quantum-Classical Model of Brain Dynamics
本文提出基于混合Weyl符号的脑动力学量子-经典模型，用旋量表示量子变量并引入Nosè-Hoover链恒温器处理零点量子效应，融合三种已有量子脑理论以支持脑活动中存在量子-经典过程。
2023-03-30 q-bio.NC quant-ph
Dynamic Synaptic Modulation of LMG Qubits populations in a Bio-Inspired Quantum Brain
Universidad de Granada（格拉纳达大学）
本文提出了一种生物启发的量子神经网络，利用LMG量子哈密顿量和突触反馈机制，实现神经元群体的稳态控制与节律生成。
2026-08-04 physics.comp-ph quant-ph
Formation and life-time of memory domains in the dissipative quantum model of brain
我们表明，在耗散量子模型的大脑的电偶极子波量子的频率的时间依赖性导致的动态组织的记忆在空间（即他们的本地化或多或少的扩散区域的大脑）和时间（即他们的寿命更长或更短）。记忆状态的存在时间和在域中的定位也取决于内部参数和大脑与外部世界建立的链接的数量。这些结果与生理学观察到的神经回路的动态形成相一致，神经回路随着大脑发育而增长，并与外部世界相联系。
2000-02-03 cond-mat hep-ph math-ph
Quantum features of consciousness, computers and brain
许多人认为神秘的意识现象可能与我们世界的量子特征有关。本文作者提出了所谓的扩展埃弗雷特概念（EEC），允许解释意识和超意识（直觉知识）。根据EEC的说法，大脑是意识和超意识与身体之间的界面。在EEC的框架内分析了人类认知系统所有这些组成部分之间的关系。可以得出结论，技术设备，提高超意识（直觉）的使用可能存在。
2009-10-22 physics.gen-ph quant-ph
Brain Tumor Diagnosis Using Quantum Convolutional Neural Networks
本研究提出混合量子卷积神经网络（HQCNN），结合量子特征编码与深度可分离卷积，在脑肿瘤MRI数据集上实现99.16%训练准确率和91.47%验证准确率，兼顾性能与效率，为量子增强医学影像诊断奠定基础。
2025-05-25 eess.IV quant-ph
The beta-neurexin/neuroligin-1 interneuronal intrasynaptic adhesion is essential for quantum brain dynamics
在理解大脑动力学，特别是它如何产生意识方面，有许多空白区域。量子力学被认为能够解释意识经验之谜，但迄今为止还没有一个既能考虑临床神经学数据又具有一定解释力的模型。本文提出了一种新的模型，在防御的宏观量子事件内和之间的神经细胞。突触β-neurexin/neuroligin-1粘附蛋白复合物被认为不仅是兴奋性神经元能CNS突触的核心，相反，它是一种介导皮质神经元细胞骨架之间缠结的装置。因此，宏观相干量子态可以扩展到整个大脑皮层区域，随后的波函数崩溃可以同时影响数百万神经元中的亚神经元事件。neuroligin-1/β-neurexin/synaptotagmin-1复合物还控制胞吐的过程，并在突触连接的学习依赖性变化期间为逆行信号传递提供了一种有趣而简单的机制。通过胞吐作用驱动神经介质释放的分子机制的简要展望，特别强调振动辅助隧道的可能性。
2006-08-08 quant-ph
Quantum Interference in Cognition: Structural Aspects of the Brain
Center Leo Apostel for Interdisciplinary Studies（利奥·阿波斯特尔跨学科研究中心）；Brussels Free University（布鲁塞尔自由大学）
我们确定存在典型的量子效应，即“叠加”和“干扰”，在发生什么时，人类的概念相结合，并提供了一个量子模型在复杂的希尔伯特空间，忠实地代表实验数据测量的情况下相结合的概念。我们的模型显示了“概念的干扰”如何解释当两个概念结合到这两个概念的分离时的欠扩展和过度扩展的影响。这一结果支持了我们先前的假设，即人类思维具有叠加的两层结构，一层由“经典逻辑思维”组成，另一层由“量子概念思维”组成。可能的连接与最近的研究结果的“网格结构”的大脑进行了分析，并考虑了对心灵/大脑的关系的影响，以及对应用学科，如人工智能和量子计算的后果。
2012-04-22 cs.AI cs.CL quant-ph
Molecular Quantum (MolQ) Communication Channel in the Gut-Brain Axis Synapse
本研究提出肠-脑轴突触中的分子量子（MolQ）通信新范式，通过量子通信引发离子通道开放，理论分析与仿真验证了神经递质浓度输入与离子通道开放输出的熵和互信息。
2024-09-27 q-bio.NC quant-ph
The importance of quantum decoherence in brain processes
基于神经退相干率的计算，我们认为，与认知过程相关的人脑自由度应该被认为是经典的而不是量子的系统，即，目前神经网络模拟的经典方法没有根本性的错误。我们发现，退相干时间尺度约10^{-13}-10 ^{-20}秒通常比相关的动力学时间尺度（约0.001-0.1秒）短得多，无论是对于规则的神经元放电还是对于微管中的扭结样极化激发。这一结论与彭罗斯等人的观点不一致，彭罗斯等人认为大脑就像一台量子计算机，量子相干性与意识有着根本的联系。
1999-11-10 cond-mat.dis-nn cs.NE physics.bio-ph
Quantum consciousness in warm, wet, and noisy brain
量子意识的出现源于脑液中氢离子的动态流动。这种液体含有大面积的第四相水，其分子呈六边形排列，即所谓的水禁区（EZ）。氢离子在这种六角晶格上的运动表现为离子向前跳跃，空穴（空位）向后跳跃，这是由Grotthuss机制引起的。通过使用外部次声源来支持这种运动，可以实现EZ水的超流体状态的外观。氢离子的流动由修正的Navier-Stokes方程描述。它与连续性方程一起产生了非线性薛定谔方程，该方程描述了这些流动的量子效应，例如长距离的隧道效应或间隙连接的干涉效应。
2016-07-14 physics.flu-dyn q-bio.NC quant-ph
Brain as quantum-like computer
我们提出了一个在物理学，认知科学和心理学中的量子表示的上下文统计现实模型。我们应用这个模型来描述认知实验，以检查心理过程的量子结构。关键的作用是由概率对心理可观察性的干扰所起的。最近进行了一个基于图像识别的这样的实验。这个实验证实了我们对心灵量子行为的预测。在我们的方法中，“心灵的量子性”与大脑（和任何物质身体一样）是由量子粒子组成的事实没有直接关系。我们发明了一个新的术语“类量子（QL）思维”。认知QL行为的特征在于非零干扰系数$λ.$。该系数可以在统计数据的基础上找到。不仅预测了概率的$\cos θ$-干扰，而且预测了双曲线$\cosh θ$-干扰。物理系统从未观察到这种干扰，但我们不能排除认知系统的这种可能性。我们提出了一个大脑作为QL计算机的模型（讨论了量子计算机和QL计算机之间的差异）。
2005-03-24 physics.gen-ph quant-ph
Modelling Microtubules in the Brain as n-qudit Quantum Hopfield Network and Beyond
理解意识本质的科学方法围绕着对人类大脑的研究。比较不同物种的神经系统的神经生物学研究由于各种因素而给予人类最高的地位，这些因素包括由大约1000亿个神经元组成的高度发达的皮层区域，这些神经元内在地连接以形成高度复杂的网络。意识的量子理论建立在数学抽象的基础上，彭罗斯-哈默洛夫的Orch-OR理论是最有前途的理论之一。受Penrose-Hameroff Orch-OR理论的启发，Behrman et.等人（Behrman，2006）模拟了具有微管结构的量子Hopfield神经网络。他们使用了一个极其简化的微管蛋白二聚体模型，每个二聚体简单地表示为一个量子比特，一个单量子双态系统。将这个模型扩展到n维量子态，或在这项工作中提出的n-qudits，在建模意识系统时具有更高的数学抽象性。
2015-05-02 q-bio.NC quant-ph
Time-Irreversible Quantum-Classical Dynamics of Molecular Models in the Brain
本文提出一种量子-经典耗散理论，用于大脑分子过程建模，通过布朗动力学或Nosè-Hoover-Chain恒温器引入时间之箭，并计划耦合经典神经元/星形胶质细胞模型与量子变量。
2025-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.other physics.bio-ph
