极小整合信息模型中有意识状态的量子叠加
量子物理
2026-04-09 v2
摘要
是否可能存在如 Wigner 朋友思想实验所暗示的有意识状态的量子叠加？意识数学理论，尤其是整合信息理论（IIT），通过将物理系统关联到意识量的多少和有意识状态的结构刻画，使这一问题更精确。受近期将波函数坍缩与整合信息联系起来的提议启发，我们构建了一个简单量子电路，可将一个极小系统——反馈二联体——置于与其关联有意识状态不同的状态的叠加中。这一“薛定谔二联体”为评估基于意识的坍缩模型的一个核心诉求提供了受控环境：坍缩速率依赖于叠加中体验的差异程度。我们证明了标准（Lindblad）型坍缩动力学的结构约束：若坍缩由过少坍缩算子支配，则坍缩速率一般无法仅依赖于有意识状态间的质性差异。避免此限制需引入许多对易算子，即便对极简单系统也会导致坍缩项的迅速激增。这种激增直接关系到“基于 IIT 的坍缩理论可能尤其具实验可处理性”的主张，因为所需动力学变得高度复杂。更一般地，该困难并非 IIT 特有：任何用丰富内部组织（如除神经状态外还有神经连接性）区分体验的 Wigner 式坍缩理论都将面临可比的动力学复杂性爆炸。
引用
@article{arxiv.2309.13826,
title = {Quantum Superpositions of Conscious States in a Minimal Integrated Information Model},
author = {Kelvin J. McQueen and Ian T. Durham and Markus P. Mueller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.13826},
year = {2026}
}