論文の概要: Natural and bionic neuronal membranes: possible sites for quantum biology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.08522v1
• Date: Tue, 21 Jan 2020 15:41:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-06 09:03:22.534986
• Title: Natural and bionic neuronal membranes: possible sites for quantum biology
• Title（参考訳）: 自然および生体神経膜 : 量子生物学の場としての可能性
• Authors: Lee Smolin
• Abstract要約: バイオニック量子技術の新たな概念は、リン脂質膜を積層したシリコンウェハのハイブリッドに基づいて提示される。 膜ヘッドグループのリン原子は核スピンを持ち、記憶量子ビットとして機能する。 制御量子ビットの役割は、1つの負電荷を持つリン酸基上の余分な電子のスピンが、極性、ツウィテオン性ヘッド群において不対スピンによって作用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A new concept for bionic quantum technology is presented based on a hybrid of a silicon wafer on which is layered a phospholipid membrane, such as is found in biological cell membranes. The phosphorus atoms in the head groups of the membranes carry nuclear spins which serve as memory qubits. The role of control qubits may be played by unpaired spins of extra electrons on phosphate groups with a single negative charge, in polar, zwitterionic headgroups such as phosphatidylcholine (PC). Classical control gates and circuits are embedded on the silicon wafer, as in proposals by Kane and others for solid state quantum computing devices. A proposal to extend these ideas to neuronal membranes, which makes use of the chirality of the phospholipid molecules that make up its bulk, is also briefly sketched. The chirality of the phospholipid molecules is argued, at least at low temperature, to induce Chern-Simons couplings, which may give rise to robust qubits in topological winding states, defined on the cylinder mod punctures-which are the ion channels.
• Abstract（参考訳）: バイオニック量子技術の新たな概念は、生体細胞膜に見られるようなリン脂質膜を層状にしたシリコンウェハのハイブリッドに基づいて提示される。 膜の頭部のリン原子は、メモリ量子ビットとして機能する核スピンを持つ。 制御量子ビットの役割は、ホスファチジルコリン(pc)のような極性zwitterionicな主群において、単一の負電荷を持つリン酸基に余分な電子の対向スピンが作用する。 古典的な制御ゲートと回路はシリコンウェハーに埋め込まれており、ケインらが固体量子コンピューティングデバイスのために提案している。 バルクを構成するリン脂質分子のキラリティを利用する神経膜にこれらのアイデアを拡大する提案も、簡潔にスケッチされている。 リン脂質分子のキラリティーは、少なくとも低温ではチャーン-シモンカップリングを誘導し、イオンチャネルであるシリンダー・モッド・パンクチャー上に定義された位相的巻き付け状態においてロバストな量子ビットを生じる可能性がある。

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