量子もつれと生命現象 ～細胞は実在の量子機械では無いのか？～

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**生命の構造と動きは量子もつれと関係があるのかな？**

# 生命というものはとんでもなく不思議な物体だ

![Screenshot_2023-01-31-04-55-03-843_com.google.android.youtube.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2974126/625359b5-0c63-7283-aafa-8a327ff50069.jpeg)
【液滴の生物的な動き】

下記ビデオも見たらいいかも。TEDでの量子生物学の話。けっこう下に書いてある事の紹介としては良いかもね😌😊


ただ自分のここでの主張は、最初に簡単に言えば、特に単細胞生物が量子もつれから、「量子コンピュータ」と言うか、

**単細胞内では量子情報処理機構を形成し、また構造と動きも量子もつれから形成していて、それで全体が動作しているのではないか** 

と言うより過激な主張ではあるからご留意ください。😎😂

https://youtu.be/RO6oaZDKMrg


量子コンピュータやAIから、意識や時空の構造も含めて色々考えてきたけど。

まあ、今更な話ではあるとは思うけど、生命はよく言われるように不思議なものではあるけど、よくよく、じっくり見ても、みなが気づかないような意味で想像を絶するほど不思議な存在なんだよね。

まず下記のようなビデオを見て欲しい。

https://youtu.be/dMd5PYfTGhU

これは単一の単細胞生物の動きだね。そして可哀想だけどちょうど死んでいく所。これを見ると、単細胞生物の動きとそして死が極めてリアルに確認できる。

https://wired.jp/2020/01/28/single-celled-mind/

あとは上記の記事も。単細胞生物には複雑な情報処理が存在していている、と分かってきてる。ちょっと抜粋しよう。

**「この実験はラッパムシだけではなく、単一の細胞が複雑な情報処理とそれに対応する意思決定をしているという、何らかの細胞の“認知”の存在を示唆するものと言える。」**

**「ハーヴァード大学システム生物学部のジェレミー・グナワルデナ教授は説明する。「単細胞生物は何を避けるべきか、どこで食べるべきか、そして生きるために必要なすべてを把握すべく“利口”でなくてはなりません。それができる複雑な方法があるのは明らかでしょう」**

**つまり、単細胞生物は複雑な思考ができる──ということなのか？**

そもそも、この動きを見て、ちゃんとコンピュータ科学などを知ってる人が見てさ、この物質の塊、タンパク質やら脂質、そして細胞膜からなるだけと言えるようなものが、ここまでちゃんと動いたりできるの、全く信じられない話なんだよね。このミクロンレベルのサイズでだよ。それどころか、これ、半分体がなくなっても **「まだ動いてる!!」** 半分壊れて動くコンピュータとかあるかい？？車ならエンジン壊れなければ動くでしょ？？そうだね、で、この細胞のエンジンはどこ？？そんなもの見当たらないぞ！！

良くコンピュータ業界の人、AIとかでもニューロンの細胞をトランジスタに例えたりするんだけど、これみたら、それがどれほどまでに簡略化した例えなのか、よく分かるはず。ニューロンだって当然ひとつの細胞で、我々はその何十兆もの集まりからなる、正確な意味で細胞の社会から出来ている。それぞれの細胞は本当の意味でちゃんと生きているし、こうやってとんでもなく複雑な動きを実際にいつもしている。1個のトランジスタどころか、スパコンでもこんなの全部シミュレーションしたら間に合わないのではと思わせる。

袋に入ったタンパク質の塊がこんな複雑な動きをするためにはどういう機構とどういう情報処理が有ればいいのか。少なくてもこの全体をまとめてこんな有機的に動かすためには、たくさんシステムやIoTの何かを作ってきた自分が見ても、単に動き部分だけをそれっぽい動きにするだけでも、JetsonNanoぐらいに数Gバイトのメモリ積んでガンガン回さないととてもじゃないけど、制御出来ないと思う。いや、どうやってタンパク質をここまで細かく制御するのかは全く謎だし。

なんか学校で少し習って、科学的にわかった気になってる人が多いんだけど、この辺りの単細胞内での情報処理と動きはとんでもなく複雑だし、実装として考えたら、これは今の人智を完全に超えてるよ。みな知らんぷりをしてるだけだよ。

ないし、研究者の人達も全然ピンと来てないのかもしれない。多分システムの実装の経験がないから。このような、定常的にセンサーからの情報を受け取りながら食物を探し、食べ、敵から逃げ、生殖や分裂を行って増えていく、しかもとてもロバストなシステムを数ミクロンで実装してください。プロセッサ？？無いよそんなもの。

と、言われて「作れるわけあるか！！！」と叫ばないSIerさんはいない。GoogleにもMicrosoftにもいない。Qiitaで俺なら作れるって人がいたら連絡下さい。一生ついて行きます🤩😎🙏

この動きで特徴的なのは本当に全体が一体化して動いている事。全てが柔らかく、しかも内部も流動しながら、全体として意思があるかのように統一的に動いている。見れば見るほどこの動きは畏怖に値する。これが恐ろしい事が分からない人は繰り返しになるけど、情報処理やロボットなどの動作を多分ちゃんと考えたことがない人達だと思う。自分は多数のシステムを開発してきたので、こういう要件から「工数や開発コスト」を見積る事には慣れている。

処理の内容とリアルタイム性、情報処理機構(脳)の完全な不在に見える中でのこんな動き。何が何だか分からない。こんな開発、コスト度外視したとしても、現科学技術で受けられるわけが無い。

**お客さん、プロセッサも1個も無いのにどうやってこんなもの作るんです！？？？**

今回はこの機構の仕組みをまさに物理においての怪しい機構の量子もつれなんかも含めて考えたいと思う。え？？そんなの関係あるのって？関係大ありと思ってる。以下はそれを説明してみよう。

# ここで出てくる液滴系

前から紹介している、シリコン液滴の系なんだけど、ダブルスリットやらトンネリングやらなんやらちゃんと再現出来ると言う、量子力学の予測性の不備を思い切り補える実在の系であり、次元数を上げればこの世界の振る舞いも示せてる可能性がある事を指摘してきた。

そして、この系なんだけど、ディラックの海や超弦理論、AdS/CFT対応などの系とも定性的に非常に近い。まさにこの世界のエミュレーションとなっていると十分に言えるだけの内容となっている。

そして前にも少し紹介したんだけど、この系では量子もつれを実際に高次元側での液滴の接続で表しているとも見えるし、その上、その接続された紐や餅状のものがものすごく複雑で予測のできない動きをする。

この量子もつれや実際のAdS構造と見なせる、最近また海外で紹介された映像を下に貼るよ。

https://youtu.be/3E0jZumGPIk

![Screenshot_2023-01-31-04-55-03-843_com.google.android.youtube.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2974126/b5c21080-0032-e26d-f973-d751184be831.jpeg)

最初に中の画像のこれも貼ったね。

これを見て衝撃を受けないだろうか？この系の液滴はまさに「液滴」でしかなく、内部構造は全くないんだ。表面張力と下の液面とこの接続されたり離れたりしている系しかないのに。とんでもなく複雑な動き、しかも統一的な動きを行っている。

これは不思議だねえ、って話だけではすまないと思ってる。以下これがどうしてこんな動きができるのか、それをよく考察してみたい。

# ファラデー波の存在

ここでも紹介してるし、元々のシリコン液滴の系でも言われてるけど、実は液滴があのような複雑な動きをするためには必須条件がそこそこある。あの内容を見て理解してくれた人なら分かると思うんだけど、単に液滴と水面さえあれば複雑なダブルスリットを再現出来たりする訳では無いんだ。

それが実はこの話を考える上でのキーになる。

https://ja.m.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%83%A9%E3%83%87%E3%83%BC%E6%B3%A2

その最初の要素がファラデー波の存在だ。液面は下から常に振動を与えられている。そしてそれが水面をいつも波だたせている。定常的に振動が必要で、それが無いと液滴はすぐ単に浮いてるだけになってしまう。

これがある事で液面とその上の跳ね飛ぶ液滴は毎回ぶつかり、しかも位相がズレているので極めて複雑な動きを形成する。これは実際に繰り返しの振動の合成からなるカオスを生成することになる。

# 時空カオス

お、ここでも時空カオス、出てきたね。意識の形成に私が仮定していた時空カオスだよ。何故カオスが起きるのかは数学的な話でしかなく、別にこれ自体は怪しくなどない。しかし、話してきたように、カオスはその数学的な性質から、カオスが存在する系の全体と最小の単位を常に最大の効率で撹拌する。巨大な構造は最小単位に折りたたまれ、全ての最小のエリアの変化は全体にすぐに影響する。全体と最小の単位は重なり合って単一のものとなるし、実世界ではトンネリング軌道はフラクタルとなる。これは量子もつれが発生する事に実際に相当する。

つまりは、液滴の系でのこの怪しい動きはまさに時空カオスの産物なんだよね。その中で初めて物体はまるで一体化したもののように振る舞うことができるようになっている訳だ。

そして、この量子もつれは高次元空間に接続した複雑なネットワークを形成する。フラクタルなトンネリング軌道とも言えるし、実在のテンソルネットワークそのものとなるし、その振る舞いは量子もつれがもたらすBECとしての超拡散からのエネルギー散逸の最大化、そこからのテンソルネットワークの縮約と最適化、が起こる。これはまさに高次元側での階層的なAdSを形成する事になる。

# なぜ生命は生き生きと動けるのか？

だけど、ほかの量子だって生物的に動けてもいいはずなんだけど、なぜか細胞膜に囲まれた内部の構造だけが複雑な動きをしている。ここで考えるべきは、生体の連続的なエネルギーの消費だ。生体内では常にエネルギーが消費されている。言わばゆっくりと燃えている。そしてこのエネルギーは原子、分子レベルで系の励起状態を生成、維持する。その多数の励起が細胞内の時空カオスをさらに作り、場のファラデー波とのインタラクションを増大させる！！

これにより、多数の量子のインタラクション、つまり量子もつれが実際に全体で発生し、一体としての動きと、テンソルネットワークを高次元のAdSとして最適化して、効率的な情報処理を行える。まさに構造と動作は時空の性質をフルに利用して複雑な動作ができる。

# だから

生物は実在のテンソルネットワークそのものであり、細胞一つ一つの摩訶不思議で複雑な動きは、量子もつれとテンソルネットワークとして全体がまとまって、かつ複雑な情報処理を行えているんだろう、と予測ができるわけだ。

何のことは無い、細胞一つ一つは既に巨大な量子コンピュータとして動作してるだろう、その上、この宇宙の時空のAdS構造を作りつつ最適化された情報処理を行って一つ一つが動いているのではという事なんだよね。

つまりは、量子もつれは生命のまさに本質だ、という事だ。あう、宇宙も創成するんじゃなかったっけ？？やっぱり何でも量子もつれになってるな。うーん。
 
なんか時空も量子もつれから、意識も量子もつれから、そして生命も量子もつれから、てな話になってきて、やっぱり恐れていた話になりつつある。何でもかんでも量子もつれ有れば良いでしょ、みたいな乱暴な話と区別がつかなくなる。うーん😓🤔😫

でも実際にAdS/CFT対応では情報処理と時空構造が一体化している。全ての定性的、そして実験結果はそれを明確に示している、と思う。

この話には反論としてはもちろんいくつかあると思うけど、以下それに関して自分の考えを述べよう。

1. 量子もつれや量子の性質は超低温や非常に小さい領域でしか起きない特殊な現象なのでは？
1. どうやって動きの制御ができるの？量子コンピュータでも持ってこないと制御出来ないのでは？
1. 古典系の物理だけで十分に説明できるでしょ？
1. 細胞が小さくて何も無いように見えてもたくさんの構造が既に発見されているだろ。モーターだってあるし鞭毛で動いてたり。

まず、量子もつれや量子の性質が超低温でしか起きない、と言うのは完全な誤りだ。そもそも量子の性質がなければ原子が存在できない。全ての通常のものは原子からできている。だから全ては量子の性質によって作られている。常温でも1億度でも。古典力学は単なる近似則でしかない。

動きの制御については、まず、液滴の系では2次元的な液面の上の液滴が繋がってもつれ合い、まさに生物的な動きを見せる訳だが、この世界は当然3次元であり、4次元上にある液滴が繋がって3次元に波束を発生させていると見ることも出来る。そして、その動きは実験でわかるように極めて有機的な動きになる。それはまさにカオスによって全ての要素の動きが1つのものとして動作できるからだ。

つまり、量子もつれのある量子の集団は、まさに有機的な動きがその構造だけでできるという事だ。これはシステム(＝この時空と宇宙だよ！！)にビルトインされた動きと言ってもいいだろう。自然界にある複雑な動きをするもの、実はカオスなもの以外は無いんだよ。

そしてさらにこれは話してるように持続的な熱発生と励起状態の連続によって、量子もつれがテンソルネットワークとしてエネルギー最適化が起こり、系全体を動かすための情報処理が出来る構造に最適化が進む。これも自動的に、起こる。自動的。まさにビルトインされた仕組みだよ。実態はエネルギーの散逸だ。時空に生成されるERブリッジがまさにそうやってネットワークの構造最適化のための散逸の仕組みを作る。

もちろん基本は無目的の動きになってしまうだろう。ブラックホールも太陽も動作はしていてもそれだけだ。

しかし小さい構造の場合、ここに生命を維持する選択圧が当然かかる。無目的な動きをするものは文字通り「生き残れないで消滅する」。もしたまたま生き延びるための物質バランスを作って情報処理構造が持てたものは、その情報処理機構を使って系全体を量子的に動かすことが出きる。宇宙に比べてあまりに小さい生命が進化したのは、まさに構造を最適化し増殖するパターンでなければ **無くなる** からだ。

つまり本来の高次元の量子の不思議な動きはその不安定なカオスから生み出され、そして進化で選択された情報処理でその動きをコントロールすることが出来るだろう。

まさにこの仕組みこそが脳もない単細胞生物にあまりに複雑な動きをさせられるための仕組みだ、と言えるだろう。と言うより、悔しければこれと異なる動作機構を考えてみなよと。自然のカオスの振る舞い、量子の振る舞いをとても上手く使わなければ、こんな複雑で精緻な動きは「絶対に」作れないと思う。

また、古典物理だけで十分に説明付くでしょ？って話はあまりにナイーブな議論だと思う。既に生物には多数の量子現象が使われている事は明確になっており、それがなければ光合成も呼吸も行えないんだ。むしろ生命の根源には量子現象が山盛りだ。動きも情報処理も含めてこれを使うのはある意味当然だと思う。

呼吸に関しての量子の動きに関してはこんな映像はわかりやすいかも。トンネリングはまさに量子もつれによって量子が移動する現象と言える。

https://youtu.be/IkhHAtNYNe8

そして光合成の話。Youtubeでちょうどいいのがあまりなくて少し緩い説明だけど、大枠はわかる。要はこれもトンネリングの軌道がちゃんと選ばれて使われる事で高速に無駄なく反応が進むのでは？という事だ。

https://youtu.be/scHYIlIM8OM

まさに光合成と呼吸、と言う生物の中核の仕組みが量子もつれで行われている証拠だ。

あと、細胞がいくら小さいと言ってももっと小さな多数の構造が実際に発見されているでしょ？って言うのはその通りだ。そう言った機構も細胞はフルに使ってると思ってる。それは否定しない。
呼吸や光合成でも反応の肝以外はそういう支持材的な普通の物質でできているんだ。反応炉、の中核部分や、その物質や電子と陽子の転送に量子もつれが利用されているという事だ。

あと、自分が特にここで言ってるのはそう言う多数の細胞パーツを動かすための統合機構、情報処理機構のことだと思って欲しい。それぞれのパーツは動かせても、全体を大きくひとつの方向に動かす、変形するためには非常に高速でしかも統合された情報処理と伝達機構が本来は必要なはず。

それが明確な構造として見つからないし、それを自分が作れ(神かよ)と言われたら、今なら「量子もつれと量子コンピュータ」をこの系で作れるはずと思うしぜひ使わせてくれ、と言うだろう、という事なんだ。

ワンチップマイコンもない中で情報処理をするためには宇宙にビルトインされている、量子もつれによる情報処理をしないととてもこんな複雑には動かせない、という事だ。

# 生命はそもそも強い量子もつれの系ではないのか？

なぜ死んでしまうと動かなくなるのか？それは普通は筋肉や神経が動かないから、と言えるけど、単細胞生物はそうじゃない。これは連続的な化学変化による持続的な量子もつれが起こせるからこそ動いているのであり、動けるのであり、そしてエネルギーの消費が止まることで、物質に連続的な励起を与えられなくなる。それによりカオス、そして量子もつれが消失してしまうからこそ、生体内の動きは止まってしまうのでは無いだろうか。ファラデー波にあたる通常温度だけでは生体の分子をもつれ合わすだけのエネルギーが足りず、カオスの発生が止まることで量子もつれが出来なくなるから動けなくなる。まさに死の瞬間、細胞は崩れて形を失う。液滴の系が振動を失うと一瞬でバラバラになり動きを止めるのと完全に同じ振る舞いだ。

こう考えると少なくても単細胞生物のあまりに精緻な動き(情報処理含む)の謎や、本来的な生の意味、そして死とは何なのか、が明確に見えてくる。

これも自分としてはこれぐらいでなければあの動きの説明は絶対につかないと思ってる。連続的に変化する量子もつれとテンソルネットワーク構造だけがこの極めて高い情報処理能力によって微小な系を精緻に動かすことが出来ると思う。もっと言えば今の物理や数学、コンピュータサイエンスとして候補がそれしかない、と思う。

ほんと、これをトンデモと言う人たちがいたら代案を考えて見てほしいものだよ。

# 整理するよ

つまり、生命は生まれて単細胞で何億年も続いてる中、まさに宇宙に存在する量子機械だったんだ。それは高次元含めた時空のAdS/CFT構造から派生した、まさに宇宙の一部だ。

**だから量子もつれと生命の関係に関しては、関係あるどころか、量子もつれを利用した機械そのものが生命、と言っていいと思ってる。**

**これは強い意味での、動きも量子もつれ、情報処理も量子もつれ、だ。量子もつれの情報処理と動きの融合体、それこそが生命だ**

そしてそれは細胞集団をまとめ、脳を作り、進化を続け、ついに人間の脳を生み出す。量子もつれに加え、細胞の集団で本来の生体情報処理を拡張する方法を作った。それが脳であり、その情報量はあまりに大きくなり、そしてさらに拡張されたネットワークを作った。それが大脳。その圧倒的な情報処理能力から多数のクオリアの集合からなる複雑な情報空間を **「現実の高次空間上に」** 発生させられるようになった。そして視床がそれを取り込む、事で潜在変数を多数持つ情報空間が出来ることになった。それがわれわれの意識だと思う訳だ。

生命から我々の脳と意識、宇宙まで、この現代科学の構造で説明が付くようになって来たのかなと。

この時空は、宇宙は、量子もつれによる実在の機械と情報処理装置である生命に満ちている。情報処理は実在の情報空間である意識を生む。この構造は時空の性質なのでとても普遍的であることが明確だ。生命や意識は宇宙に溢れている、と思える。

いやートンデモな説だと思われるのは完全に仕方ないけどね。自分でも他人がこういってたら直ぐにトンデモと判断するかもしれないよ🤤でも一度ちゃんとこの内容を理解してしまうと否定は難しいと思うけどな。

シンギュラリティも近いし、色々分かってきて？(まあ少なくてもこれは証明される可能性がそこそこある仮説だと思う)良かったなあ、と思う🤔😊🤟