在索求人类大脑职能和意识的奥秘中，一项跨学科的新钻研为我们提供了一个可能的全新视角。亿万先生MR理学院物理系定量性命科学硕士生刘泽飞在导师陈永聪教授领导下，初次提出大脑中的神经髓鞘能够产生量子纠缠的光子对，这一发现可能为理解大脑神经活动的同步机造提供了新的线索。该钻研成就由亿万先生MR理学院和四川大学生物工程学院合作实现，成就近日在《物理评论E》杂志上颁发。其第一功夫受到美国科普网站Newscientist.com 关注，物理学科记者Dr. Karmela Padavic-Callaghan在文章颁发前夕采访作者并做了新闻报路，国内抖音和今日头条等也跟进有关报路。

大脑内分歧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有关，然而支持这种同步活动的物理机造仍不明显。包裹在轴突表侧的脂肪分子层的髓鞘能够作为谐振腔限度神经元中产生的光子形成极化子从而加强神经电传导。除了为轴突提供能量，加强作为电位的传导，还在神经系统中充任绝缘体，这项钻研提出了髓鞘可能拥有的另一项职能——作为量子纠缠光子对的天生源。

钻研首先成立了髓鞘包裹下轴突的明确圆柱结构模型，并会商了圆柱形腔内电磁场的量子化。在红表区域和偶极近似下，双光子过程重要由偶极相互作用下的级联辐射主导。通过精确推算和Schmidt分化，钻研团队评估了双光子系统中量子纠缠的水平，并利用尝试中得到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。大脑中一旦产生纠缠光子，纠缠个性就会传递到神经元的其他部门，好比在神经激昂中阐扬沉要作用的离子通路蛋白。这项钻研揭示，神经髓鞘中的C-H键振动单元能够作为量子纠缠资源，这可能为大脑利用这些资源进行量子信息传输提供了新的机造，进而诠氏缢神经元同步活动的潜在起源。随着量子科学与神经科学的交叉融合，我们等待着将来在认知科学和脑疾病医治方面获得更多革命性的进展。

本工作得到国度天然科学基金项目支持。

论文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.110.024402 

报路链接：https://www.newscientist.com/article/2441936-nerve-fibres-in-the-brain-could-generate-quantum-entanglement/