В данной статье рассмотрены некоторые элементы структуры тубулиновых микротрубочек нейронов мозга, способные входить в состав биопроцессора в квантовом биокомпьютере.
В предыдущей статье: "МОЗГ-КВАНТОВЫЙ БИОКОМПЬЮТЕР: Основы" [1], от 18.9.2022г., опубликованной на дзен-канале МИРОВЕДЕНИЕ, было начато рассмотрение механизма функционирования мозга человека с позиций квантовой физики и физики сверхпроводников.
Был сделан вывод, что тубулиновые микротрубочки, входящие в состав клеток (нейронов), могут обладать сверхпроводимостью вплоть до 41°С или 314 K, что явилось бы абсолютным рекордом для высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП).
В настоящей статье продолжено рассмотрение темы, означенной в вышеуказанной публикации [1] от 18.9.2022г.
В квантовых компьютерах, содержащих сверхпроводники (то есть контакты Джозефсона), используется явление квантовой суперпозиции и/или квантовой запутанности.
Чтобы подобное явление (кубиты) могло возникнуть и в рассматриваемых микротрубочках (МТ), содержащихся в клетках мозга, следует подробнее рассмотреть структуру и состав этих МТ.
Продолжение вышеизображенного скриншота:
Продолжение вышеизображенного скриншота:
Продолжение вышеизображенного скриншота:
Известно, что современные способы фотолитографии позволяют создавать элементы микросхем (устройств) с размерами порядка 14 нм.
Также известно, что при размерах около 5 нм начинают проявляться квантовые эффекты, ставящие предел развитию классических (полупроводниковых) компьютеров.
С другой стороны, мы видим, что поперечный размер глобулы тубулина как раз равен 5 нм, а длина- 8 нм.
Далее: глобулы альфа- и бэта-тубулина, образующие димер, имеют область перекрытия их структур, то есть некий аналог p-n или p-n-p перехода в полупроводниках, либо аналог перехода (диэлектрика) в контакте Джозефсона.
Отличие альфа-тубулина от бэта-тубулина состоит в том, что молекула ГТФ (гуанозинтрифосфата, см. выше) связана с альфа-тубулином прочно, тогда как с бэта-тубулином она подвержена гидратации и имеет динамический характер связи (соединения)
Отсюда следует, что состоянию димера тубулина с двумя связанными молекулами ГТФ можно сопоставить значение "ноль" ("0"), а состоянию, когда ГТФ связана только с альфа-тубулином,-значение "единица" ("1").
Поскольку все димеры тубулина в структуре микротрубочки идентичны, то следует, что они могут формировать, как линейные комбинации своих состояний, так и коллективное (запутанное) состояние, то есть представлять собою, так называемый, квантовый кубит (см. выше)
Почему в микротрубочках из белка тубулина сверхпроводимость может реализоваться при более высоких температурах (Tc), чем в углеродных нанотрубках и в соединении CSHx?
В соединении CSHx достигнута Tc~15°C, но при приложении к нему внешнего давления в миллионы атмосфер (см. выше)
В случае же формирования структуры микротрубочки, вместо атомов серы (S), имеющихся в соединении CSHx, участвуют атомы фосфора (P).
Атом серы имеет электронную конфигурацию 3ss3pppp, тогда как атом фосфора-3ss3ppp.
Из этого следует, что атом фосфора может взаимодействовать с другим атом фосфора эффективнее (сильнее) взаимодействия (гибридизации) между двумя атомами серы. Следовательно, прочность связи в куперовских (сверхпроводящих) парах, образованных вследствие взаимодействия между атомами фосфора, будет сильнее, что и может обеспечить более высокую Tc.
Во-вторых, тубулиновые микротрубочки имеют квазиодномерное строение (структуру).
Более того, белок тубулин, имеющий размеры 5×8 нм и жидкокристаллическую структуру, можно рассматривать в роли некоей "квантовой точки", то есть по сути, элемента, имеющего квазинулевое ("точечное") измерение (~0D)
Всё это (по нашему мнению) и должно обеспечить Tc в тубулиновых микротрубочках (имеющихся в составе нейронов головного мозга человека) на уровне Tc~41°C или 314 К, тем самым позволяя мозгу выполнять роль квантового биокомпьютера.
Читайте, обоснованно коментируйте, оценивайте лайками данную работу, а также подписывайтесь на дзен-канал МИРОВЕДЕНИЕ, чтобы не пропустить оригинальные, научно-обоснованные публикации, особенно полезные учащимся и студентам!
Поздравляю старшее поколение россиян, особенно дедушек и бабушек, с их праздником, отмечаемым 1 октября!
Желаю им долгих лет счастливой жизни, мудрости и дальнейшего прибавления внуков и внучек в их роду!
Поздравляю воинов сухопутных войск с их профессиональным праздником!
Желаю крепкого здоровья и удачи в ратном деле!
От 25.8.2023г.
1. От 7.1.2023г.
2. От 3.2.2023г.
3. От 10.2.2023г.
4. От 15.2.2023г.
5. От 2.3.2023г.
6. От 16.3.2023г.
7. От 2.4.2023г.
8. От 5.4.2023г.
9. От 6.4.2023г.
10. От 18.4.2023г.
11. От 5.5.2023г.