Dentro de la U.K. Lab que conecta los cerebros a las computadoras cuánticas

En una habitación en la Universidad del Reino Unido de Plymouth, un Ph.D. El estudiante está sentado en una computadora, los ojos se cerraron como si él está meditando. En su cabeza, es lo que parece una gorra de natación negra, pero en realidad es un lector de electroencefalograma (EEG) que detecta la actividad eléctrica que pasa sobre su cuero cabelludo. Delante de él, en el monitor, hay una imagen de un globo del Wireframe con dos puntos marcados "1" y "0." En el centro del globo, como un reloj con una sola mano, es una flecha que oscila entre los dos puntos. A medida que el estudiante cambia su expresión de una relajación a una agitación de ojos grandes, la flecha se controla y se mueve. Cada dos segundos, entra en un nuevo dígito.

• Más que la suma de sus partes o una tostadora-nevera?
• use casos en abundancia
• ¿El cuántico metaverso?
• Paso uno en un largo viaje

Contenido

• ¿Más que la suma de sus partes o una nevera de tostadora?
• Casos de uso en abundancia.
• ¿El cuántico metaverso?
• Paso uno en un largo viaje

Puede que no se vea mucho (y ahora mismo, todavía son muy tempranos para este trabajo), pero, sin embargo, son cosas fascinantes. A medida que el estudiante cambia sus patrones de cerebro de la calma a energizada y de nuevo, produce ondas alfa y beta que luego se usan para manipular qubits simulados: la unidad elemental en la computación cuántica, lo que refleja las matemáticas de la física cuántica: no usa nada más que el poder de pensamiento.

"Si te entrenas para producir estos dos tipos de ondas, entonces puedes enviar algún tipo de código Morse a la computadora", dijo la profesora Eduardo Miranda de la Universidad de Plymouth, dijo las tendencias digitales. "El problema es que se necesitan ocho segundos para generar un comando en este momento porque el EEG es muy lento. Necesitamos mucho procesamiento para analizarlo. Y este análisis no es tan preciso, por lo que debemos seguir revisando muchas veces para ver si el código realmente es lo que la persona quiere producir ".

Bienvenido a los pasos tanto inestables y tentativos del mundo de la programación cuántica a través de la interfaz cerebral-computadora. Según sus creadores, es el inicio de la construcción de lo que el equipo llama a la red cerebral cuántica (abreviada a qbrain). Y tiene el potencial de hacer un montón de cosas que vale la pena emocionarse.

Más que la suma de sus partes o una tostadora-nevera?

Si ha visto alguna lista de las tecnologías más emocionantes que realizan actualmente en el horizonte de Tech, casi seguramente se encuentra con las términos de la interfaz de la computadora cerebral (BCI) y la computadora cuántica.

Un BCI es una terminología elegante para una forma de controlar una computadora usando señales cerebrales. Si bien todos los dispositivos con una entrada manual son controlados técnicamente por el cerebro, aunque generalmente a través de un intermediario como los dedos o la voz, un BCI permite enviar estos comandos al mundo exterior sin tener que salir primero del cerebro a los nervios o los músculos periféricos.

Las computadoras cuánticas, mientras tanto, representan la próxima gran cosa en la computación. Primero propuesto en la década de 1980, aunque solo ahora comienza a convertirse en una realidad técnica, la computación cuántica se refiere a un enfoque completamente nuevo para la arquitectura de la computadora. No solo será mucho más poderoso que las computadoras clásicas existentes, sino que también permitirá lograr las cosas que serían imposibles incluso con millones de supercomputadores de hoy encadenados. Podrían, si crees que sus defensores, sean la respuesta al final inevitable de la Ley de Moore, tal como lo conocemos.

Sin embargo, mientras que los BCIS y las computadoras cuánticas son, sin duda, que prometen las tecnologías que surgen en el mismo punto de la historia, la pregunta es la pregunta, lo que es exactamente lo que es exactamente el consorcio de los investigadores de la Universidad de Plymouth de la Universidad España de Valencia y la Universidad de la Universidad España. de Sevilla, Kipu Quantum de Alemania, y la Universidad de Shanghai de China están tratando de hacer.

Los tecnólogos no les encanta nada más que triturar juntos conceptos o tecnologías prometedoras en la creencia de que, cuando se unieron, representan más que la suma de sus partes. A veces esto funciona gloriosamente. Como el capitalista de la empresa, Andrew Chen describe en su libro _El problema de arranque en frío, que Instagram apalancó la aparición de teléfonos inteligentes equipados con la cámara y los poderosos efectos de red de las redes sociales para convertirse en una de las aplicaciones de mayor crecimiento en la historia.

Sin embargo, tomar dos tecnologías imprescindibles y combinarlas no siempre funcionan. El CEO de Apple Tim Cook una vez se produjo que "puede converger una tostadora y un refrigerador, pero, ya sabes, esas cosas probablemente no van a ser agradables para el usuario".

Entonces, ¿qué hace que la computación cuántica controlada por el cerebro sea un ejemplo del primero, un miembro del club más que la suma de sus partes, y no es sintomático del problema de la nevera de tostadora? En un documento publicado a principios de 2022, el consorcio de investigadores mencionado anteriormente escribió que: "prevemos el desarrollo de redes altamente conectadas de dispositivos de hardware y hardware altamente conectados, procesando sistemas de computación clásicos y cuánticos, mediados por las interfaces de la computadora cerebral y A.i. Dichas redes involucrarán sistemas de computación no convencionales y nuevas modalidades de interacción humana-máquina ".

use casos en abundancia

El más significativo, y, si funciona, de inmediato transformador, la aplicación de la Red Brain Quantum es que ayudará a los BCIS a funcionar mejor. Nuestros cerebros son increíblemente complejos. Bastan a 100 mil millones de neuronas, formando redes gigantes con cuatrillones de conexiones en comunicación constante entre sí a través de pequeños impulsos eléctricos. Hoy en día, la ciencia es capaz de registrar la forma en que se comunica las partes del cerebro, desde la interacción más pequeña de neurona a neurona hasta las comunicaciones más grandes entre las redes de neuronas.

Pero hacer esto, normalmente involucró tecnología altamente especializada, como imágenes funcionales de resonancia magnética (FMRI), que solo está disponible en los mejores laboratorios de investigación. Los experimentos BCI que confían en el instrumento contundente de EEG tienden a ser comparativamente simplistas en lo que pueden hacer: decir, decidir si una persona está pensando en el color azul o rojo, o haciendo que un drone se mueva hacia arriba y hacia abajo o hacia abajo y hacia la derecha. Les falta matiz.

Eso está cambiando, explicó Miranda. "Estamos empezando a tener acceso a un buen hardware. Cada vez más mejor el escaneo de EEG está saliendo ".

Sin embargo, un mejor hardware de detección de onda cerebral es solo una pieza del rompecabezas. Como analogía, imagine tener un micrófono extraordinariamente preciso colocado en medio de un estadio de fútbol. El micrófono es tan poderoso que es capaz de recoger cada sonido hecho por los miles de fanáticos en el estadio, independientemente de si están animando en voz alta o silenciosamente en un hot dog. Sin embargo, tan impresionante como esto sería, sin el software de filtrado de audio adecuado, no podría hacer más que escuchar una masa reducida y sin forma de ruido de multitud. Por su cuenta, tal micrófono no le ayudaría a determinar, por ejemplo, lo que dice la persona en el Seat 77A.

Lo que necesita no es solo la capacidad de Record esta información, sino también a _deCode_lo y hacerlo útil. Y rápido. Esto es lo que podría hacer la computación cuántica utilizando sus habilidades superiores para ayudar a procesar mejor la cantidad inimaginable de impulsos cerebrales eléctricos que se necesitan para comprender las intenciones y los pensamientos a medida que ocurren.

"BCI necesita control en tiempo real", continuó Miranda. "Creo que la computación cuántica puede proporcionar la velocidad que necesitamos para hacer este procesamiento... [en este momento] No podemos averiguar qué es toda esta información desordenada que estamos recibiendo con los medios de EEG. Si pudiéramos, entonces podríamos comenzar a clasificar las señales y etiquetar ciertos comportamientos que nos obligamos a producir ".

Tal vez el esfuerzo para producir estos comportamientos ni siquiera sería necesario. A medida que Azeem Azhar escribe en su libro 2021 Exponential, la promesa de las interfaces de la computadora cerebral es poder "eliminar la actividad neuronal de nuestras cabezas incluso antes de que se cree en el pensamiento". Al igual que los sistemas de recomendación, como los empleados por Spotify, Netflix y Amazon, buscan mostrarnos lo que queremos consumir antes de que incluso hemos decidido por nosotros mismos, así también, los BCIS leerán nuestros patrones de pensamiento apenas conscientes y extrapolar información útil de ellos..

Eso podría estar controlando un hogar inteligente o un robot, apareciendo la información contextual correcta en el momento adecuado, o proporcionando un movimiento más fino en una prótesis controlada por neuronal. En el caso del uso de la mascota de Miranda, a la que ha estado trabajando durante años, podría ayudar a las personas con síndrome encerrado para comunicarse mejor rápidamente con el mundo exterior.

¿El cuántico metaverso?

Luego, existe la posibilidad de usar el cerebro para interactuar con una computadora cuántica en sí, en lugar de simplemente usarla para procesar Bootstrap. "En el futuro, puede ser posible afectar a los estados cuánticos en una máquina cuántica con estados mentales", dijo Miranda. "No iré en lo que respecta al decir que podremos enredarnos nuestro cerebro con las computadoras cuánticas, pero podremos tener una comunicación más directa con los estados cuánticos".

Eso podría estar programando una computadora cuántica, no en la forma clunky de la demostración, sino simplemente pensando en una salida deseada y dejar que la máquina programe el código correcto al instante. Imagínese como computación evolutiva (donde indique la salida deseada y deje que la máquina descubra la ruta creativa) en esteroides de superposición.

Algunos de los investigadores en el proyecto también están entusiasmados con la posibilidad de crear lo que planean un METOS MEXACE. (Y si cree que el concepto actual de la metaversa regular es borrosa alrededor de los bordes, intente y envuelva su cabeza alrededor de su equivalente cuántico). De alguna manera, sin embargo, la idea tiene mucho sentido. AI. Los investigadores han imaginado durante mucho tiempo, y, en realidad, esto respalde toda la noción de verdadera inteligencia artificial, que el higuware del cerebro podría recrearse a través de hardware y software. Desde al menos la década de 1990, algunos principales físicos y matemáticos han estado argumentando que la naturaleza de la conciencia es, de hecho, cuántica.

Por ejemplo, un documento de 2011 autorizado por el famoso físico matemático de Oxford de renombre mundial, Roger Penrose argumenta que "la conciencia depende de los cálculos cuánticos biológicamente orquestados en colecciones de microtúbulos dentro de las neuronas cerebrales, que estos cálculos cuánticos se correlacionan y regulan la actividad neuronal, y que La evolución continua de Schrödinger de cada cálculo cuántico termina de acuerdo con el esquema específico de Diósi-PenRose (DP) de "reducción objetiva" del estado cuántico ".

"Hay una gran cantidad de debate filosófico, diciendo que el cerebro funciona como una computadora cuántica", explicó Miranda. "La gente sueña que quizás sea posible que si logramos conectar nuestros cerebros con una máquina cuántica, nos convertimos en una extensión de la máquina o la máquina se convierte en una extensión de nuestro cerebro".

(Miranda dijo que no está personalmente "completamente convencido" por el argumento de que los cerebros actúan como computadoras cuánticas).

Paso uno en un largo viaje

Por ahora, gran parte de esto es lejano y lejano. Los avances deberán realizarse en múltiples áreas: la disponibilidad de computadoras cuánticas (la demostración descrita anteriormente se llevó a cabo utilizando una computadora cuántica simulada), la utilidad de los algoritmos cuánticos, las mejoras continuas en la tecnología de lectura cerebral, y mucho más.

El siguiente paso, dicho Profesor Participant Professor Enrique Solano, Director del Grupo de Investigación Tecnologías Quantum para la Ciencia de la Información (QUTIS), es "para ir a una" computadora cuántica] de ion atrapada o una con sede en Spin Qubits, que funcionan a temperatura ambiente, y aseguramos que la latencia y los tiempos de coherencia se vuelvan compatibles ".

Abrir la caja de esta Pandora de computación cuántica controlada por cerebro será difícil. Estamos hablando de años antes de que esto se vuelva práctico para más que algunas demostraciones prometedoras. Pero las mayores innovaciones a menudo toman tiempo.

"El cerebro es el objeto más complejo que sabemos hasta ahora en el universo", dijo Solano tendencias digitales. "En este sentido, si lo conecta con una interfaz primitiva, debe aceptar un modelo simplificado con características mínimas biológicas e inteligentes".

La computación cuántica puede ser la solución a ese problema. Bienvenido a la red de cerebro cuántico, de hecho.