neuralcosmology
Эссе
3 ноября 2024 г.·2 min

Квантовая природа сознания: что доказано, а что нет

От ЭПР до эксперимента в Делфте 2015 года и обратно к микротрубочкам Пенроуза — честный разбор, что у нас есть по делу.

В 1935 году Эйнштейн, Подольский и Розен опубликовали статью, известную сегодня как ЭПР-парадокс: формально это была попытка показать, что квантовая механика неполна, а фактически — формулировка того, что потом назовут квантовой запутанностью.

Эйнштейн называл это spooky action at a distance — «жуткое действие на расстоянии». Он был убеждён, что перед нами артефакт, а за квантовой механикой стоит более глубокая, локальная теория со скрытыми параметрами.

В 2015 году команда Рональда Хансона в Делфтском техническом университете поставила так называемый loophole-free эксперимент Белла на электронах в алмазных дефектах, разнесённых на 1.3 километра, без единой открытой лазейки — ни locality loophole, ни detection loophole. Результат: неравенство Белла нарушается, локальный реализм мёртв.

Это измерение, которое оспариванию уже не подлежит: с тех пор его перепроверяли в Вене у Цайлингера, в Мюнхене и в NIST — везде тот же результат.

Что из этого не следует

Из нелокальности квантовой механики никак не вытекает, что мозг — квантовый компьютер, что сознание распределено по Вселенной через запутанность или что можно «загрузить сознание» в облако и «настроиться» на поле.

Обычная ошибка интерпретации: берут реальный физический факт (запутанность реальна) и пристыковывают к нему спекуляцию (запутанность работает в мозге), как будто первый подкрепляет второй. Подкрепления там нет.

Что из этого может следовать

Роджер Пенроуз и Стюарт Хамерофф с середины 90-х развивают гипотезу Orch-OR: когерентные квантовые состояния в микротрубочках нейронов, коллапс которых связан с моментами сознательного выбора. Большинство физиков относилось к этому со скепсисом: при температуре тела декогеренция должна разрушать любую когерентность за пикосекунды.

В 2022 году Дженнифер Фриш (Trinity College Dublin), Моника Хиршак и Тристан Фарроу (Purdue) опубликовали работу, показывающую, что микротрубочки действительно демонстрируют необычно долгие времена когерентности при физиологических условиях; до «доказательства» Orch-OR от этого ещё далеко, но гипотеза больше не опровергается сходу.

Интересное положение: теория, которая раньше лежала за пределом серьёзного обсуждения, теперь висит в «проверяемой спекуляции».

Тонони, ИИТ и её проблема

Джулио Тонони предложил другой подход — Интегрированную Информационную Теорию. Сознание, по Тонони, — мера интегрированности системы, обозначаемая Φ (фи). Чем больше система ведёт себя как единое целое, а не как набор независимых частей, тем больше её Φ.

Теория красивая. Её главное слабое место — вычислительное. Точное значение Φ для системы размером с мозг вычислить невозможно: сложность растёт экспоненциально. Критики (Скотт Ааронсон) указывают ещё на одно: у ИИТ странные предсказания для искусственных систем — например, что простая решётка из логических элементов обладает сознанием выше человеческого. Тонони признаёт проблему, но от теории не отказывается.

Нормальное положение для честной теории: она делает предсказания, которые можно критиковать.

Что я сам думаю

Я разделяю свои выводы на три уровня достоверности.

Проверено: квантовая механика нелокальна (Делфт 2015 и позже), информация физична (Ландауэр 1961, эксперимент 2012), сознание коррелирует с интегрированной активностью мозга, а объём сам по себе роли не играет (Тонони и лаборатории Туксона).

Предварительно: микротрубочки могут поддерживать когерентность дольше, чем считалось. Orch-OR становится обсуждаемой, хотя и не доказанной.

Спекуляция: если гравитация эмерджентна (Верлинде), Вселенная — нейросеть (Ванчурин), а сознание — интегрированная информация (Тонони), то все три утверждения, возможно, описывают один феномен с разных углов. Это, разумеется, спекуляция — но та, которую уже можно начинать проверять.

Квантовое сознание сейчас — это набор измерений, каждое из которых пока остаётся в живых, при том что готовой теории под ними ещё нет.

квантовая-механикасознаниеПенроуз