論文の概要: Metabolic quantum limit and holographic bound to the information capacity of magnetoencephalography
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.06401v1
- Date: Sun, 09 Nov 2025 14:23:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-11 21:18:44.921783
- Title: Metabolic quantum limit and holographic bound to the information capacity of magnetoencephalography
- Title（参考訳）: 磁気脳磁図の情報容量と代謝量子限界とホログラフィック
- Authors: E. Gkoudinakis, S. Li, I. K. Kominis,
- Abstract要約: 脳活動によって生じる磁場を非侵襲的に測定する磁気脳磁図では、超伝導量子干渉デバイスや原子磁気センサのような量子センサーを使用している。
ここでは、そのような測定が伝達できる情報に基づいて、基礎的で技術に依存しない境界を導出する。
人間の脳の幾何学と代謝の力について、幾何学的境界は6.6Gbit/sである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Magnetoencephalography, the noninvasive measurement of magnetic fields produced by brain activity, utilizes quantum sensors like superconducting quantum interference devices or atomic magnetometers. Here we derive a fundamental, technology-independent bound on the information that such measurements can convey. Using the energy resolution limit of magnetic sensing together with the brain's metabolic power, we obtain a universal expression for the maximum information rate, which depends only on geometry, metabolism, and Planck's constant, and the numerical value of which is 2.6 Mbit/s. At the high bandwidth limit we arrive at a bound scaling linearly with the area of the current source boundary. We thus demonstrate a biophysical holographic bound for metabolically powered information conveyed by the magnetic field. For the geometry and metabolic power of the human brain the geometric bound is 6.6 Gbit/s.
- Abstract（参考訳）: 脳活動によって生じる磁場を非侵襲的に測定する磁気脳磁図では、超伝導量子干渉デバイスや原子磁気センサのような量子センサーを使用している。
ここでは、そのような測定が伝達できる情報に基づいて、基礎的で技術に依存しない境界を導出する。
磁気センサのエネルギー分解限界を脳の代謝力と組み合わせることで, 形状, 代謝, プランク定数にのみ依存する最大情報レートの普遍的な表現と, その数値は2.6Mbit/sとなる。
高帯域幅制限では、現在のソース境界の面積と直線的に境界スケーリングに到達します。
そこで, 磁場によって伝達される代謝駆動情報に対して, 生物物理学的なホログラフィック境界を示す。
人間の脳の幾何学と代謝の力について、幾何学的境界は6.6Gbit/sである。
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