一组研究人员相信,他们可能有办法检验人类意识源于大脑内部纠缠的假设。要做到这一点,需要在人脑和量子计算机之间创建接口,并尝试测量由此产生的意识变化。
意识是我们所有人都拥有的东西,但令人惊讶的是我们对其知之甚少。我们知道如何用麻醉剂将其关闭,但我们它们是如何工作的。有很多人,但我们仍然不知道意识是否是一个系统(称为)或信息在大脑中共享的结果(全局工作空间理论),这是两个主要思想。由于人们所知甚少,因此还有其他更新颖的想法的空间。
1989 年,英国数学家、诺贝尔物理学奖获得者罗杰·彭罗斯就这么做了,他提出:涉及意识。虽然我们无法总结他的完整论点,分散在几本书中,但要点归根结底,有些问题是传统计算机无法完成或理解的。人类可以处理并理解这些问题,例如不可计算的数字和哥德尔句子,因此人类思维不能像传统计算机那样运行。相反,彭罗斯认为意识可能源于大脑内的量子纠缠。
这一论点当时并没有得到很好的满足,但近年来实际上有所复兴,尽管它仍然处于意识研究的边缘。这一想法的一个限制是量子纠缠是脆弱的,即使在,那么我们如何才能在大脑温暖的糊状环境中产生并维持纠缠呢?
但从那时起,有人提出神经元内部的微管可以为纠缠提供这种稳定的环境。今年早些时候,一支球队声称他们找到了支持这一想法的证据,在给老鼠注射微管结合药物后发现麻醉需要更长的时间才能将它们击倒,这表明它们在意识中发挥了作用。
虽然该领域的进一步研究可能为我们提供关于意识是什么以及它如何运作的进一步线索,但另一个团队有一个更古怪的想法来测试意识是否是一个量子过程。这个团队包括Hartmut Neven,他是,做出这样的假设:彭罗斯关于意识在叠加崩溃点出现的建议是错误的,而是暗示它可能在它形成时出现,以避免超光速的荒谬可能性在大脑中。
研究小组建议,测试这种意识理论的方法是尝试使用我们的大脑和量子计算机之间的接口来“扩展”我们自己的意识。
“在一项十字实验中,人们将在人脑和量子计算机之间建立物理联系,从而实现连贯的相互作用并调解纠缠。如果我们的猜想是准确的,这应该能够使组合系统有更丰富的意识体验,需要更多的描述性位与人类报告的没有链接的体验相比,”该团队在论文中解释道,并补充说,这需要将大脑内的系统与量子位元在一个叠加的内部耦合起来。。
“在系统耦合之前,它们各自的状态分别存在于维度为 N 和 M 的独立状态空间中,称为希尔伯特空间。在它们相互作用之后,描述组合系统的波函数 |𝜓𝐶𝑦𝑏𝑜𝑟𝑔〉 位于𝑁 ×𝑀 维希尔伯特空间,”该团队写道。 “我们推测,与在描述受试者孤立大脑的较低 N 维希尔伯特空间中形成的叠加态相比,在这个高维状态空间中形成的叠加态将被受试者体验为更丰富的体验。”
谈话对象新科学家,Neven 详细说明了这是如何运作的。
“假设我们的大脑中有‘N’个量子位,外部量子计算机中有‘M’个量子位,这些字母指的是一定数量的量子位。如果一个人可以将他们的大脑与这台量子计算机纠缠在一起,他们就可以创造出一个涉及“N+M”个量子位的扩展量子叠加,”Neven 说。 “如果我们现在刺激这个扩展的叠加态使其崩溃,那么参与这个实验的人应该将其报告为更丰富的体验。那是因为在他们正常的意识体验中,他们通常需要“N”位来描述这种体验,但现在他们需要‘N+M’位来描述它。”
“我称之为‘扩展协议’,因为它可以让我们在空间、时间和复杂性上扩展意识。”
内文认为,在这些情况下更丰富的经历的报告将提供意识是一种量子现象的证据。虽然这是一个不错的想法,但该测试将依赖于将某人大脑中的活动与量子计算机耦合起来,这将是一种侵入性程序,并且不会很快发生。
除此之外,还有许多其他关于意识的想法也有希望,其中许多不依赖于这种侵入性程序。正如研究小组指出的那样,与此同时,对氙气等惰性气体及其对意识的影响的研究可能会更加富有成果。
该研究发表于熵。