在探索人类大脑功效和意识的神秘中，，，，一项跨学科的新研究为我们提供了一个可能的全新视角。。威廉希尔理学院物理系定量生命科学硕士生刘泽飞在导师陈永聪教授指导下，，，，首次提出大脑中的神经髓鞘可以爆发量子纠缠的光子对，，，，这一发明可能为明确大脑神经活动的同步机制提供了新的线索。。该研究效果由威廉希尔理学院和四川大学生物工程学院相助完成，，，，效果克日在《物理谈论E》杂志上揭晓。。其第一时间受到美国科普网站Newscientist.com 关注，，，，物理学科记者Dr. Karmela Padavic-Callaghan在文章揭晓前夜采访作者并做了新闻报道，，，，海内抖音和今日头条等也跟进相关报道。。
大脑内差别脑区间神经同步是多种神经生物学活动的基础也与诸多脑疾病如帕金森病和阿尔茨海默症相关，，，，然而支持这种同步活动的物理机制仍不清晰。。包裹在轴突外侧的脂肪分子层的髓鞘可以作为谐振腔限制神经元中爆发的光子形成极化子从而增强神经电传导。。除了为轴突提供能量，，，，增强行动电位的传导，，，，还在神经系统中充当绝缘体，，，，这项研究提出了髓鞘可能具有的另一项功效——作为量子纠缠光子对的天生源。。
研究首先建设了髓鞘包裹下轴突的明确圆柱结构模子，，，，并讨论了圆柱形腔内电磁场的量子化。。在红外区域和偶极近似下，，，，双光子历程主要由偶极相互作用下的级联辐射主导。。通过准确盘算和Schmidt剖析，，，，研究团队评估了双光子系统中量子纠缠的水平，，，，并使用实验中获得的有髓神经结构的现实数据，，，，展示了在神经系统中天生量子纠缠的潜力。。大脑中一旦爆发纠缠光子，，，，纠缠特征就会转达到神经元的其他部分，，，，好比在神经激动中施展主要作用的离子通道卵白。。这项研究展现，，，，神经髓鞘中的C-H键振动单位可以作为量子纠缠资源，，，，这可能为大脑使用这些资源举行量子信息传输提供了新的机制，，，，进而诠释了神经元同步活动的潜在泉源。。随着量子科学与神经科学的交织融合，，，，我们期待着未来在认知科学和脑疾病治疗方面取得更多革命性的希望。。
本事情获得国家自然科学基金项目支持。。
论文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.110.024402
报道链接：https://www.newscientist.com/article/2441936-nerve-fibres-in-the-brain-could-generate-quantum-entanglement/
