Про квантовые вычисления и сознание

Тема слишком большая, я тут попытался, только обозначить некие красные флажки.

Сначала некие пояснения:

  • Современные квантовые компьютеры не аналог машины тьюринга или процессора Неймана. По сути они квантовый аналог “combinational logic circuits”. Нету там никаких триггеров и обратных циклов (типа копирование данных). Это не “sequential circuit”!
  • Квантовые  вычисления не дают экспоненциального выигрыша - NP полные задачи остаются экспоненциально трудными. (Хотя строго говоря квантовый компьютер и машина тьюринга чуть-чуть отличаются - разные классы в смысле теории сложности алгоритмов). Конечно существуют специально построенные задачи, где квантовые машины существенно превосходят классические. Но обычно выигрыш полиномиальный или даже меньше.
  • Все более-менее известные интерпретации квантовой механики ничего не меняют в физике (может быть дидактически одна интерпретация предпочтительнее другой). Более того “классическая квантовая механика” предельный случай “квантовой теории поля” - и обычно все эти интерпретации молчаливо обходят этот факт.

А теперь мои 2 копейки

Все интерпретации где наблюдение связывается с субъектом, притянуты за уши. Классическая квантовая механика имеет дело с измерением - в математическом выражении это проекция в гильбертовом пространстве. И не имеет значение, кто-то наблюдает за измерением или нет, важен не сам факт наблюдения а потенциальная возможность. Если все наблюдатели уйдут в отпуск, все равно квантовый компьютер выдаст свои окончательные вполне классические биты.

Прямо сейчас происходят интересные вещи на стыке физики и теории вычислений. Появился целый зоопарк “complexity classes” и вопросы как вся эта математика связана с физикой. К примеру уже ясно, что BQP>P. У Aaronson-а есть очень интересный результат: возможность прочтения квантового состояние == решение “halting problem”, а это означает что теория рекурсивных функций в каком то смысле физика. Уже можно даже ставить вопрос - существует ли физическая система которая “вычисляет” невычислимые функции. Очень перспективно выглядят “термодинамические” аналогии в теории автоматов.

Теперь про сознание - главный вопрос “Можно ли редуцировать сознание к вычислениям?”. Когда говорят про “свободу выбора” про физические системы, это может быть полезно как метафора, но когда это воспринимается серьезно? Я думаю, это яркий пример, когда путают системные уровни. 

Просмотр статей про “Quantum consciousness” оставляет двоякое впечатление - с одной стороны вроде разумные подходы к моделированию сложных адаптивных агентов, с другой “прыжки” к панпсихизму. Вспоминается Роджер Пенроуз, со своими поисками сознания в квантовой гравитации и в “microtubule”-ах.

“Экстраординарные заявления требуют экстраординарных доказательств.” Заявление что клетки общаются с помощью “квантовой запутанности”, на основании только похожести формул, кажется неоправданно смелым. На макроуровне “голые” квантовые явления достаточно редки - сверхпроводимость, эффект казимира, … Обычно мы имеем дело с вторичными эффектами. С трудом верится, что в “горячем и мокром” выживает “entanglement”. Пока руками не потрогаю не поверю :). И даже если окажется, что “microtubule”-ы макро обьекты с квантовым поведением (умеют делать квантовые вычисления), это никак не дает ответа на вопрос - “Можно ли редуцировать сознание к вычислениям?”

Все это безумно интересно и тесно связано с вечными проблемами - применима ли термодинамика ко всей вселенной, откуда появляется стрелка времени и что такое вероятность?

P.S

Вспомнились тексты “объясняющие” ясновидение, с помощью нефизических решений уравнения максвелла (волна которая идут в прошлое).  И почему любители эзотерики любят квантовую механику :)