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Mirkos Ortiz Martins.pdf.jpg: 3134 bytes, checksum: a77b80779cd5a0997b52d9af2a75beaa (MD5)
Mirkos Ortiz Martins.pdf: 1455800 bytes, checksum: 5c25564f22f553cb1df0b8deedf00039 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The realization of quantum computers has been investigated from the point of view of
theoretical and experimental diferent approaches such as electronic spins; trapped ions,
nuclear magnetic resonance, etc. A alternative approach is being discussed in the eld of
biological quantum computing: a quantum nanomachine of Penrose and Hamero model
known as Orch OR (Orchestrated Objective Reduction).
The nanomachine is based on the quantum behavior of brain microtubules. Microtubules
are structures biological existing inside the nerve cells that form dimers of polarized
proteins, called tubulin, with globular shape, which behave as qubits. The behavior of
microtubules led to an interesting aspect of the model Orch Or call objective reduction.
Essentially, the objective reduction is the idea that quantum systems that isolates the
external environment will reduce (or collapsing) because of their intrinsic geometrical
characteristics. Understanding the behavior of microtubules may provide us a more
accurate view of how it handled the information sent to the brain by electrical impulses
through sensory system and how physical consciousness is created. In this work, presents a
modeling and simulation for computational quantum of biological nanomachines Penrose
and Hamero. More specically, it discusses a computational model for the nanomachine
by use of the cellular automata. The simulation of this model is implemented graphically
in the functional programming language Haskell. Haskell is a functional language (high
level) and pure already has been studied in several papers as an interesting language for
modeling and simulation of quantum structures. Through the use of computer simulation
can be veried interesting properties the behavior of tubulin, such as conformational
changes in series (planar and stationary waves) and conformational change of quantum
states (unknown of state value).
The model for understanding the point of view of a simple computational microtubular
give a basis for future work, based on this model and is intended to develop algorithms for
a simulated microtubules in Haskell. This dissertation aims to give subsidies to simulate
neural activities more complex future. / A realizacão de computadores quânticos vem sendo investigada do ponto de vista
teórico e experimental por diferentes abordagens tais como: spins eletrônicos; trapped
íons; ressonância magnética nuclear, etc. Uma abordagem alternativa vem sendo discutida
no campo da computacão quântica biológica: a nanomáquina quântica de Penrose e
Hameroff conhecida como modelo Orch OR (Orchestrated Objective Reduction).
A nanomáquina quântica é baseada no comportamento dos microtúbulos cerebrais.
Microtúbulos são estruturas biológicas existentes no interior das células e são formadas
por dímeros de proteínas polarizadas, chamadas tubulinas, com formato globular, que se
comportam como qubits. O comportamento dos microtúbulos deu origem a um aspecto
interessante do modelo Orch Or chamado Reducão Objetiva. Essencialmente, a Reducão
Objetiva é a idéia que sistemas quânticos mesmo isolados do ambiente externo irão
reduzir (ou colapsar) devido a suas características geométricas intrínsecas. A compreensão
do comportamento dos microtúbulos pode nos proporcionar uma visão mais apurada
de como é manipulada a informacão enviada ao cérebro por impulsos elétricos pelos
órgãos sensoriais e como é criada físicamente a consciência. Neste trabalho, apresenta-se
uma modelagem e simulacão computacional para a
nanomáquina quântica biológica
de Penrose e Hameroff. Mais especificamente, discute-se um modelo computacional
para a nanomáquina utilizando-se autômatos celulares. A simulacão deste modelo é
implementada graficamente na linguagem de programacão funcional Haskell. Haskell
é uma linguagem funcional (de alto nível) pura e já vem sendo estudada em diversos
trabalhos como uma linguagem interessante para modelagem e simulacão de estruturas
quânticas.
Através da utilizacão do simulador computacional pode-se verificar propriedades
interessantes do comportamento das tubulinas, tais como mudanças conformacionais
em série (ondas planares e estacionárias) e mudanças conformacionais quânticas
(indeterminacão de estado).
A modelagem para um entendimento do ponto de vista computacional do microtúbulo
dará base para trabalhos futuros que poderão suportar algoritmos para o simulador
de microtúbulos em Haskell. O presente trabalho pretende dar subsídios para simular
atividades neurais mais complexas futuramente.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.universidadefranciscana.edu.br:UFN-BDTD/292 |
| Date | 27 June 2018 |
| Creators | Martins, Mirkos Ortiz |
| Contributors | Vizzotto, Juliana Kaizer |
| Publisher | Universidade Franciscana, Mestrado Acadêmico em Nanociências, UFN, BR, Biociências e Nanomateriais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional Universidade Franciscana, instname:Universidade Franciscana, instacron:UFN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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