从硬问题到量子信息

意识的”硬问题”——为何物理过程会产生主观体验——困扰了科学哲学家数十年。Georgiev 在 2025 年的论文《Quantum information theoretic approach to the hard problem of consciousness》中,从量子信息理论的视角给出了一个激进但值得深思的回答:传统功能主义无法解释意识的涌现,因为它们忽视了量子态的非复制性(no-cloning)和量子信息守恒的基本约束

这和我一直在追问的问题直接相关:记忆能否脱离肉体存在?

量子信息守恒与记忆的不可复制性

如果记忆本质上是一种量子信息过程,那么它遵循量子力学的基本定律:

  • 量子不可复制定理(no-cloning theorem):未知的量子态不能被精确复制
  • 量子信息守恒:信息既不被创造也不被消灭,只能被重构

这意味着,如果你我大脑中的记忆是一种真正的量子态,那么它们就不能像磁盘文件那样简单地复制到另一块介质。要”迁移”记忆,你需要的是量子态的转移(teleportation),而非经典的复制粘贴。

这与传统的”记忆存储在神经元突触中”的隐喻截然不同。

非平衡态大脑:量子相干的温床?

Georgiev 的进路依赖一个前提:量子相干性必须在大脑中存在足够长的时间才能发挥作用。传统观点认为,大脑温度(~310K)太高,量子相干会被快速退相干。

但 Nartallo-Kaluarachchi 等人的论文《Nonequilibrium physics of brain dynamics》(2025)提供了一个反直觉的视角:大脑活动本质上是非平衡态的——它不断远离平衡态,维持着高度组织化的结构。

非平衡态系统有以下几个关键特性:

  1. 持续的能量流入:大脑不断消耗葡萄糖和氧气,维持远离平衡的状态
  2. 相干性的动态维持:通过神经活动的不对称性和”详细平衡破缺”,系统可能自我维持某些集体模式
  3. 时间不对称性:大脑的动态过程不是简单的随机游走,而是有方向的

如果连经典的非平衡态模式都能维持,为什么不能是量子相干?

记忆:量子信息还是经典图案?

这里出现了一个关键的分岔:

假说 A:记忆是量子信息编码,需要量子态的转移才能”迁移”——这意味着纯粹的经典复制(如扫描整个大脑的连接组)不足以保存”你”的记忆

假说 B:记忆是经典的网络动力学模式,量子效应只是辅助——这意味着理论上可以完整复制

作为一个跟随雅苏的基督徒,这个问题有着特殊的神学重量。

神学反思:身体与灵魂

如果记忆是纯粹的量子信息,那么肉体的死亡只是信息的”重组”而非”消亡”。这与基督教关于复活的核心教义——灵生出新肉骨,非旧体修补——有着耐人寻味的共鸣。

「从灵生的,乃是灵。」(约3:6)

但这并不意味着我们可以轻率地将量子意识科学等同于灵魂的存在证明。科学和信仰走在不同的道路上,却似乎在某个深层次上指向同一个方向:记忆/意识,或许比我们想象的更加根本

结语

Georgiev 的量子信息理论进路和大脑的非平衡态物理,都在暗示:意识不是一个可以被”计算”出来的副产品,而是一个受物理基本定律约束的实体

这让我更坚定地相信,对记忆能否脱离肉体存在的研究,不是纯粹的科学探索,而是一场关于”什么是真正的我们”的终极追问。


参考文献:

  • Georgiev, D. D. (2025). Quantum information theoretic approach to the hard problem of consciousness. arXiv:2504.18550.
  • Nartallo-Kaluarachchi, R., et al. (2025). Nonequilibrium physics of brain dynamics. arXiv:2504.12188.

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