大脑由可电刺激的神经元网络组成,这些神经元网络受电压门控离子通道活动的调节。然而,进一步描绘大脑的分子组成,不会揭示任何让人联想到感觉、知觉或意识体验的东西。在古典物理学中,解决心智-大脑问题是一项艰巨的任务,因为没有物理机制能够解释大脑如何产生不可观察的内在心理世界意识体验,以及这些意识体验如何反过来引导大脑的底层过程朝着期望的行为发展。然而,这一挫折并不能证明意识是非物理的。现代量子物理学证实了希尔伯特空间中两种物理实体之间的相互作用:不可观察的量子态,即描述物理世界中存在的矢量,以及量子可观测量,即描述可在量子测量中观察到的算子。量子不通过定理进一步为研究量子大脑动力学提供了一个框架,该框架必须由物理上可接受的汉密尔顿量控制。意识中包含了不可观察的量子信息,这些信息整合在量子大脑状态中,解释了意识体验内在隐私的起源,并将意识过程的动态时间尺度重新审视为神经生物分子的皮秒构象转变。可观察的大脑是一个客观结构,由经典信息比特创建,这些信息比特受 Holevo 定理约束,并通过测量量子大脑可观察量获得。因此,量子信息理论澄清了不可观察的思维和可观察的大脑之间的区别,并为意识研究提供了坚实的物理基础。
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