"полезных" результатов квантового вычисления, что дает ему возможность решать сложные когнитивные задачи за минимальное число шагов. Мы пока столь же эффективных и, одновременно, универсальных квантовых алгоритмов не имеем. Отметим, что из всех описанных в настоящее время квантовых алгоритмов наибольшее значение для решения специфических когнитивных задач имеет, по всей видимости, недавно описанный Л. К. Гровером квантовый алгоритм быстрого поиска информации в базах данных (163). Этот алгоритм можно сопоставить с механизмом быстрого поиска информации в долговременной памяти. (Если, например, в базе данных содержится 10000 записей, то классическому компьютеру потребуется осуществить 5000 проверок для того, чтобы обнаружить нужную информацию, тогда как квантовому компьютеру, использующему алгоритм Гровера, потребуется для этого осуществить всего 100 вычислительных шагов).
Отметим, наконец, еще одну аналогию между свойствами сознания и свойствами квантовых компьютеров. Большинство известных моделей квантовых компьютеров основаны на идее осуществимости в квантовом компьютере полностью обратимого вычислительного процесса, что позволяет осуществлять вычисления без диссипации энергии (последняя привела бы к разрушению когерентности и сделала бы невозможным квантовый вычислительный процесс). Но физическая обратимость вычисления предполагает его логическую обратимость, а последняя предполагает полное отсутствие потери информации в ходе вычислительного процесса. Иными словами, квантовый компьютер должен сохранять всю исходную информацию на протяжении всего вычислительного процесса. Вместе с те, некоторые исследования (У. Пенфилд, П. Перо) показывают, что человеческий мозг также на самом деле ничего не забывает, затрудняется лишь доступ к той или иной хранящейся в нем информации. Не есть ли это следствие обратимого характера квантовых вычислений, осуществляемых в мозге?
Итак, мы видим, что не только предельно общие свойства сознания имеют аналоги на квантовом уровне, но и аналогичны также и более частные, функциональные свойства сознания и квантовых компьютеров.
Вместе с тем, следует признать, что рассматриваемые в настоящее время в литературе проекты квантовых компьютеров, основанные на идее использования линейных "квантовых регистров" - множества линейно упорядоченных, строго локализованных в пространстве двухуровневых квантовых систем, в которых отдельные элементы, по крайней мере в начале и в конце вычислительного процесса, совершенно не зависят друг от друга, очень мало соответствуют гипотетическим свойствам "квантового сознания", как мы его описали ранее. В частности, "классический" квантовый компьютер не вполне удовлетворяет описанным выше критериям целостности, которые, в частности, исключают возможность изолированного манипулирования с отдельными частицами или атомами, входящими в "квантовый субстрат сознания". Но именно такую возможность и предполагают обычные модели квантовых компьютеров. (Это условие, однако, можно обойти, если предположить, что измерению каждый раз подвергается лишь какая-то малая часть суммарного квантового регистра, так что квантовый компьютер постоянно пребывает в "перепутанном" состоянии, возникающим в результате взаимодействия отдельных кубитов. Отметим, что "квантовое перепутывание" - это существенная черта квантовых вычислений. Это говорит о том, что квантовые вычисления нелокальны по своей природе). Кроме того, обычные квантовые компьютеры неустойчивы к тепловым флуктуациям, так что исключается возможность долгосрочного хранения информации в квантовых регистрах. Для осуществления сколь-нибудь длительного вычисления требуются специальные ухищрения (в виде, например, использования квантовых кодов, исправляющих ошибки) для того, чтобы компенсировать процессы декогеренции, вызванные слабыми тепловыми флуктуациями, которые способны преждевременно разрушить суперпозицию квантовых состояний.
Для устойчивого хранения информации и достаточно длительного сохранения квантовых суперпозиций, необходимых для реализации "квантового параллелизма", вполне возможно, потребуется использование макроскопических когерентных квантовых состояний материи (наподобие сверхпроводящего или сверхтекучего состояния). Но в этом случае утрачивается возможность контролировать поведение отдельных квантовых частиц, составляющих макроскопический квантовый бозе-конденсат и, следовательно, астрономическая по числу составляющих ее членов суперпозиция, необходимая для эффективных квантовых вычислений, должна создаваться другим способом - например, за счет множественного расщепления базисных квантовых состояний, характеризующих макроскопическое квантовое состояние как единое целое.
Попытаемся теперь хотя бы в общих чертах представить как может функционировать "квантовый механизм сознания" (назовем его, для краткости, "Я-процессор"). Учитывая рассмотренную выше аналогию квантового и субъективного, мы, прежде всего, должны предположить, что взаимодействие между "классической" и "квантовой" подсистемами мозга осуществляется таким образом, что в результате этого взаимодействия измерению подвергается лишь какая-то очень небольшая часть совокупного физического состояния "Я-процессора". Функция "ненаблюдаемой" составляющей (которая в нашей модели соответствует идеальной, смысловой составляющей сферы субъективного) - это, по-видимому, хранение и обработка информации, в частности, информации, поступающей от органов чувств, а также осуществление мыслительных операций. "Наблюдаемая" (измеряемая) часть "Я-процессора", та которая коррелятивна "актуально переживаемому" (чувственности), - по-видимому, "сообщает" вовне (другим мозговым структурам) результаты обработки информации, которую осуществляет "Я-процессор". Таким образом, посредством актуальных переживаний "Я-процессор" сообщается с внешним миром. С этой точки зрения, субъективная действительность - это (если продолжить компьютерную аналогию) своего рода "дисплей" ("Я-дисплей"). Функцию "Я-процессора" в общих чертах можно представить как отображение множества "входов" (задаваемых, по-видимому, через внешний потенциал и граничные условия) на множество "выходов" - результатов измерения, отражающих состояние "Я-дисплея".
Отсюда, в частности, следует, что то, что мы непосредственно переживаем в чувственной форме - наши ощущения, образы - это отнюдь не "вход", а, напротив, "выход", т.е. конечный продукт работы нашего сознания. Следовательно, совершенно не верна классическая схема, согласно которой познание начинается с ощущений и заканчивается абстрактным понятием, т.е. чем-то внечувственным. На самом деле все как раз наоборот. Исходный пункт познания - это, по-видимому, "внечувственный" процесс воздействия внешнего потенциала при заданных граничных условиях на квантовое состояние (это воздействие не эквивалентно измерению и не должно приводить к возникновению актуальных переживаний). Ощущение же, образ или представление - это конечный результат познавательного процесса, его итог (отсюда становится понятен парадоксальный, как бы "вывернутый наизнанку" порядок формирования чувственного образа - от общего - к частному: вначале "схватывается" обобщенная, целостная, абстрактная картина, а лишь затем - отдельные части, смысл опережает восприятие физических параметров раздражителя).
Отсюда, вытекает парадоксальный на первый взгляд вывод: мы должны допустить принципиальную возможность восприятия без ощущений и образов. Такого рода восприятие может иметь место в том случае, когда сенсорная информация, вводимая в сознание, далее не выводится в сколь-нибудь полном объеме на "Я-дисплей", но, тем не менее, какие-то обобщенные результаты обработки этой информации все же каким-то образом (например, через абстрактные представления) сообщаются вовне. В этом случае, например, возможно видение без зрительных ощущений - в форме прямого "схватывания" смысла предмета. Интересно, что такого рода "видение" без зрительных ощущений действительно существует (так называемый "феномен слепозрения" - когда больной, категорически отрицая наличие каких-либо зрительных ощущений, тем не менее, фактически способен как бы сверхчувственным способом "воспринимать" окружающее, например, способен правильно определить, что за предмет находится на некотором расстоянии от него (17)).
Если актуальная, чувственная составляющая нашей субъективности есть результат осуществления квантового измерения, то можно ожидать, что по крайней мере в некоторых случаях акт формирования чувственного образа будет иметь характер спонтанного выбора из некоторого набора альтернатив. И действительно, в определенных ситуациях мы наблюдаем альтернативный, вероятностный характер восприятия. Так, например, вероятностным является процесс обнаружения слабого сигнала на фоне помех. Другой пример: восприятие "двойственных изображений". В этих случаях чувственный образ неоднозначно связан с физическими параметрами сенсорного сигнала, что, возможно, объясняется квантовой природой сознания. С другой стороны, так же как результат квантового измерения, при определенных условиях, может быть однозначно предопределен (когда измеряемая величина имеет в данном состоянии вполне определенное значение), так и чувственное восприятие в обычных условиях вполне однозначно определяется характером стимуляции.
Рассмотрим теперь вопрос: как, в общих чертах, может осуществляться обработка информации в "Я-процессоре". Конечно, только конкретное исследование мозга может дать верный ответ на этот вопрос. Однако, важную информацию о работе "Я-процессора" можно получить используя метод интроспекции - ведь "Я-процессор" - это я сам, моя субъективность.
Здесь мы замечаем, что обработка информации в нашей субъективности осуществляется преимущественно симультанно - сразу большими "порциями" и за один "такт" и лишь достаточно сложные познавательные задачи разбиваются на ряд последовательных "умственных действий". Это говорит о том, что сознание действует отнюдь не как обычный последовательный компьютер, выполняющий с помощью большого числа дискретных элементарных шагов жестко заданную программу. Кроме того, информация не переводится в символическую форму, представлена в виде некоего изоморфного подобия объекта. Таким образом, "Я-процессор" - это скорее нечто подобное аналоговым вычислительным устройствам, в которых преобразование информации осуществляется за один "такт" путем закономерной симультанной перестройки физического состояния данного устройства. (Если продолжить аналогию с квантовым компьютером, то следует признать, что мозг, вероятно, обладает столь эффективным алгоритмом "усиления" нужных элементов суперпозиции, что вычисление завершается за один вычислительный такт или, по крайней мере, требуется небольшое число повторных измерений. Осуществление такого "усиления" требует, вероятно, весьма сложного, многоэтапного преобразования исходной волновой функции, которое, однако, осуществляется "в потенциальном плане" и, таким образом, субъективно не переживается как последовательная смена актуальных "состояний сознания". Заметим, что "механизм усиления" в данном случае, вероятно, и есть квантовый коррелят механизма внимания).
Продолжая аналогию с квантовым компьютером, можно сказать, что акт интуитивного "схватывания" некоторого умственного содержания соответствует стадии квантового вычисления, связанного с действием оператора U, а дискурс - с серией измерений, каждое из которых меняет направление вычислительного процесса - скачкообразно изменяет квантовое состояние и, вероятно, вносит коррекцию в квантовый алгоритм. Каждой чувственной модальности может соответствовать специфический квантовый алгоритм обработки информации и свой специфический способ измерения результатов вычисления. Автономность этих алгоритмов влечет несоизмеримость опыта, полученного в различных чувственных модальностях - что и создает, вероятно, эффект "качественной" разнородности модально специфических ощущений. Интенсивности чувственных переживаний должен соответствовать какой-то универсальный параметр измерительной процедуры, "считывающей" результаты обработки сенсорной информации в той или иной сенсорной модальности - например, интенсивность взаимодействия между "квантовым регистром", в котором записываются результаты "вычислений", и "измерительным прибором" (мозгом) или, например, объем информации, считываемой с данного регистра.
Волевым актам следует сопоставить измерения, "считывающие" результаты таких "квантовых вычислений", которые соответствуют процессу принятия поведенческих решений. (Интенсивность чувственного переживания волевого акта, при этом, минимальна). В этом случае измерение приводит к редукции квантовой суперпозиции, члены которой изображают различные решения проблемной ситуации, в которой в данный момент находится организм. Этот процесс редукции соответствует спонтанному выбору внутри множества допустимых поведенческих альтернатив. Необходимость такого выбора, по-видимому, связана с тем, что в данном случае отсутствует ( в силу творческого характера решаемых задач) стандартный алгоритм, который позволил бы заранее усилить один единственный член суперпозиции, соответствующий "оптимальному" решению проблемной ситуации. (Такого рода "усиление" одного из членов суперпозиции вероятно имеет место в случае чувственного восприятия - поскольку здесь используется, как представляется, достаточно стандартный алгоритм, что в конечном итоге обеспечивает относительную предсказуемость и детерминированность чувственного образа). В этом акте спонтанного выбора проявляется наша уникальная индивидуальность.
Эмоциональным переживаниям соответстует какой-то иной, альтернативный (и, по-видимому, более древний) квантовый алгоритм, который также позволяет принимать решения в различных проблемных ситуациях. Таким образом воле и аффектам соответствуют два различных, отчасти конкурирующих друг с другом, механизма принятия поведенческих решений.
То содержание квантового регистра, которое непосредственно не отражено в измерении, тем не менее косвенно способно влиять на результаты других измерений. Это и есть "бессознательное", оказывающее косвенное воздействие на сознательное поведение. В силу отсутствия адекватной измерительной процедуры некоторая информация не может использоваться достаточно широко и, таким образом, не может быть предметом рефлексии, хотя и продолжает участвовать в "квантовых вычислениях". Отсюда и проистекает представление о сознании как о "доске объявлений" и о бессознательном, как о психической информации, доступ к которой весьма ограничен. В пользу модели сознания, как квантового компьютера, говорит также тот факт, что мозг осуществляет явно избыточную семантическую обработку информации - в процессе решения перцептивных задач, например, актуализируются, как показывают эксперименты, и те семантические связи, которые ирреливантны по отношению к текущей задаче (174). Это говорит о том, что мозг не испытывает каких-либо затруднений в осуществлении операций параллельного просмотра огромного числа информационных файлов. Сложности для него существуют лишь в отборе релевантной информации. Интересно, также, что осознание влечет устранение иррелевантных семантических связей, т.е. соответствует акту "редукции" набора потенциально возможных семантических связей (174).
Мы уже отмечали нелокальный, существенно целостный характер квантовых вычислений. В процессе взаимодействия элементов квантового регистра происходит "перепутывание" квантовых состояний и систему уже невозможно представить в виде произведения волновых функций, описывающих состояние отдельных квантовых битов (кубитов). Здесь можно усмотреть аналогию с формой целостности нашей сферы субъективного. "Перепутанность" квантовых состояний означает, что части "перепутанной"системы не обладают самостоятельным, вполне определенным бытием. Бытие каждой части соотносительно с бытием других частей и всей системы в целом. Характерно, что в случае "перепутанных" состояний полное знание состояния всей системы не предполагает такого же полного знания о состоянии ее частей, т.е. части здесь "недоопределены", не обладают самостоятельной реальностью, существуют лишь в контексте целого.
Отметим также, что нормальное функционирование квантового компьютера с необходимостью требует отсутствие "перепутывания" его состояния с состоянием окружающей его среды - поскольку именно такое "перепутывание" и влечет преждевременный распад квантовых суперпозиций, т.е. процессы декогеренции. Подавление декогеренции - необходимое условие осуществления квантовых вычислений. Вместе с тем, подавляя декогеренцию мы тем самым осуществляем индивидуализацию данной квантовой системы. Таким образом, наличие индивидуальности, себетождественности - оказывается необходимым условием выполнения квантовым сознанием психических функций.
В заключении рассмотрим вкратце вопрос о возможных способах решения квантовым сознанием интеллектуальных, сенсорных и иных задач (таких как распознавание образов, выбор оптимальной стратегии поведения и т.п.). Представляется маловероятным, что решая типичные для человеческого интеллекта задачи, наш мозг использует что-то подобное эвристическим алгоритмам, существенно сокращающим число просматриваемых альтернатив. Уже само создание таких алгоритмов требует интеллектуальных усилий и, таким образом, эвристические алгоритмы не могут рассматриваться как первичный и основной механизм человеческого интеллекта. Представляется более вероятным, что наш мозг использует самый простой и универсальный метод - а именно, метод сплошного перебора вариантов. (Хотя, вероятно, многократное предъявление однотипных задач ведет к модификации алгоритма в направлении сокращения объема просматриваемых альтернатив). Вместе с тем, как мы видели ранее, квантовый компьютер как раз более всего подходит для решения разнообразных задач методом сплошного перебора (за счет использования практически неограниченной способности к осуществлению параллельных вычислений). Это еще один дополнительный аргумент в пользу гипотезы квантовой природы сознания.
 
3.10. Перспективы квантовой нейродинамики
Насколько реалистична гипотеза о квантовой природе сознания человека? Существуют ли факты, так или иначе подтверждающие эту гипотезу? Каковы возможные механизмы реализации "квантового сознания" в мозге? Попытаемся ответить на эти вопросы.
К сожалению, приходится констатировать, что несмотря на сравнительно большое число работ, посвященных "квантовым основания сознания", нет каких-либо прямых и однозначных доказательств того, что мозг реально использует в своей работе какие-то существенно квантовые макроскопические механизмы.
Однако, в последнее время появилось большое число публикаций, в которых предлагаются конкретные, обоснованные гипотезы, касающиеся возможных физических механизмов возникновения макроскопических квантовых состояний в мозге, которые авторы этих концепций связывают с сознанием (126,127,128,130,132). Большое число докладов на эту тему, в частности, было представлено на международном симпозиуме по проблеме сознания в Тусоне (1996г.) (128). Большинство докладчиков особые надежды связывало с исследованием так называемых "микротрубок" (microtubules) - микроскопических внутриклеточных образований, которые, соединяясь друг с другом, образуют внутриклеточную эндоплазматическую сеть, функция которой до сих пор не ясна. Предполагают, что эти "микротрубки", будучи оптически "пусты" (их содержимое бесструктурно), тем не менее обладают регулярной внутренней квазикристаллической структурой (например, наполнены водой в особом структурированном состоянии) и что такого рода структуры как раз и могут служить носителем макроскопического когерентного квантового состояния - являющегося непосредственным физическим "носителем" сознания. (127, 130)
Выбор "микротрубок" в качестве гипотетического "субстрата сознания" обусловлен прежде всего наблюдениями за поведение одноклеточных организмов которые, не обладая нервной системой, нередко демонстрируют достаточно сложное поведение. "Психический механизм" этих организмов, как полагают, как раз и локализован в системе "микротрубок". Отсюда весьма правдоподобными пр