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事件經過
關於候鳥感知地磁以確定飛行方向的「磁羅盤」機制，科學家發表了一項運用量子力學理論的全新數學證明。這項研究以量子生物學的假說為基礎——生物體內化學反應所產生、被稱為「自由基對」的電子對會進入量子糾纏狀態，其自旋會因外部磁場而改變，進而影響反應速度——並以數學方式證明了用來有效操控量子態的條件（龐特里亞金最大值原理）即使在現實的磁場條件下也能成立。在5ch科學新聞＋討論串中，話題也延伸討論這項理論是否不僅能用於候鳥研究，未來還能應用於量子電腦與磁刺激腦部治療的研究。
候鳥的「磁羅盤」為何能運作？ 量子生物學之謎迎來全新數學理論
量子疊加與量子糾纏等量子效應，對實現量子電腦至關重要，一般常被認為是與生物體沒有直接關係的物理現象。
然而近年來的研究逐漸揭示，生物的生命現象其實也與量子效應息息相關。
出處: news.mynavi.jp / 原文請點此
網友怎麼說
>>由於這種量子態會因外部磁場而改變，因此反應所生成物質的量也可能隨之變化。也就是說，理論上鳥類有可能是利用體內化學反應的變化來感知地球磁場的。
人體本身也會自行產生電，所以帶有電磁場，是不是說要區分體內的電磁場，跟外部接收到的電波、音波，還有身體活動時產生的磁場？
再加上地球有南北極，是不是說是靠比較地球磁場的差異來判斷方向的意思？
人類的「第六感」 發現感應磁場的能力 東京大學等機構
2019/3/19 10:54
https://www.google.com/goto?url=CAESewHrOzAVA3aCGW0rZzRdJJ6viGOto860NX8vGcZ_z93h42n0q7t–71DJ98udqG_-lEdCztxrpfN8hkgxc_opIYkhKbdRarfu3eP3dhDM9VVX715g2JIB__qDUAhcZQDCiGZXGXMvqq3J23_4CZRo0uYuBn_bSmPVogouw
>> 東京大學與美國加州理工學院等組成的共同研究團隊19日在美國專業期刊上發表研究指出，他們發現人類其實跟能夠不靠地圖進行長途遷徙的候鳥一樣，也具備感應地球磁場的能力。這是一種可稱為「第六感」的無意識潛在能力，未來或許能找到某種應用方式。
>>研究團隊先前已成功證明了磁場中自旋系統的「龐特里亞金最大值原理」。該原理指出，若要讓量子態的相干性最大化，最佳做法並非讓磁場強度逐漸變化，而是採用一種稱為「開關控制（bang-bang control）」的方式，在極強與極弱狀態之間急遽切換。然而，要在量子尺度上產生能夠急遽切換的電磁場，在技術上一直存在很大的難題。
>>這套數學架構不僅有助於解開候鳥遷徙機制之謎，未來也可能應用於量子電腦，成為在實驗室中對量子系統進行近乎最佳控制的實驗研究基礎。這次的研究釐清了可作為實驗研究指引的數學原理，將一般性的數學原理擴展應用到量子系統上。其結果是，實驗研究人員如今能夠具體掌握該如何設定磁場，藉此驗證這種控制方法。
東京橫濱TMS診所
https://www.google.com/goto?url=CAESdQHrOzAVIp7grrHPkZVxOVMwZj9fZ90AFAo9UhNWxJ8MjZCwj4s3YP2rDxwCAb9BtFt93aA9_M-bYeDBVf8hDsln76ni277rHt8uw65D8BolXXfmadHKqgAjS4rGI8EukO3FPtKb_fRH0k67gDc-BnVDIa_pvQ
>>rTMS（repetitive Transcranial Magnetic Stimulation）在日文中稱為「重複經顱磁刺激療法」。
>>TMS治療是利用磁力在腦內產生微弱的感應電流，藉此作用於神經活動的一種治療方法。
>>日本國內自2019年起，針對既有抗憂鬱藥物治療效果不佳的成人憂鬱症患者，開始納入健保給付範圍，但對象患者、機構、設備與方法都另有附加規定。本院提供的治療屬於自費診療，其中也包含超出國內核准使用目的與方法範圍的療程。
中國新創公司投入非侵入式BCI（腦機介面）開發，運用超音波技術
2026.02.03
https://wired.jp/article/this-chinese-startup-wants-to-build-a-new-brain-computer-interface-no-implant-required-gestalta/
>>該公司目標是開發一種能將聚焦超音波送達腦部、用於治療慢性疼痛的裝置。初步研究顯示，透過刺激與疼痛情緒層面相關的腦區「前扣帶皮質」，最長可讓疼痛減輕達一週之久。
>>第一代裝置為桌上型，患者必須前往醫療機構才能接受治療。
>>第二代裝置預計將做成頭盔型的穿戴式裝置，讓患者能在醫師指導下於家中自行使用。
以生物體作為傳輸介質之超音波通訊 精度提升相關研究
https://www.oyama-ct.ac.jp/tosyo/kiyou/47/12.pdf
2024/03/04
https://www.chubu.ac.jp/news/31965/
>>經顱靜磁場刺激（tSMS，右圖）是一種利用磁鐵、能夠安全且簡便地改變腦部運作的非侵入式腦刺激法，目前研究仍在進行中。過去已確認tSMS用於腦中風復健時，能改善上肢動作，因此被寄予厚望，未來可望應用於腦中風及神經退化性疾病的復健治療。然而，tSMS的磁鐵究竟是透過什麼機制作用於腦部，至今仍未被闡明。
畢竟經過數十億年演化出來的合理性，對人類科學來說還有太多未知的部分
生物早就經過數十億年的試錯，實際應用出來了，這種例子多得是
本話題的背景與爭論焦點
量子生物學是一門主張生物體內的化學反應（如光合作用）涉及量子力學效應的研究領域，候鳥的磁場感知一直被視為其代表性案例，相關研究持續至今。這次的理論是以「龐特里亞金最大值原理」這套用來最佳化操控量子態的控制理論架構，從數學上佐證了電子的量子糾纏狀態（自由基對）會如何受磁場影響而改變，其新穎之處在於指出了在現實可行的磁場控制條件下，也能達到相當於理論最佳值99%以上相干性的具體條件。討論串中，網友針對這套架構未來是否能應用於量子電腦開發、以及磁刺激腦部治療研究，展開了延伸討論；不過也要注意，鳥類磁場感知的生物機制本身尚未透過實驗完全證實，這次的成果終究只是推動後續驗證實驗的數學基礎。此外，討論串中部分留言出現了圍繞思覺失調症的「思想竊聽」等陰謀論式發言，因與主題無關，已從文章中略去。
※本文節錄、彙整自5ch（科學新聞＋）討論串「候鳥的「磁羅盤」為何能運作？ 量子生物學之謎迎來全新數學理論」。
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